Что нейтрализует цинк в организме человека
Что нейтрализует цинк в организме человека
Вдыхание оксида цинка — наиболее распространенная причина литейной лихорадки.
а) Клиника отравления цинком:
— Лихорадка металлических паров (литейная лихорадка). Синдром напоминает грипп. Симптомы обычно возникают через 4—6 ч после экспозиции к парам, чаще вечером. Эту самокупирующуюся болезнь характеризуют утомляемость, озноб, лихорадка, миалгии, кашель, одышка, лейкоцитоз, жажда, металлический привкус во рту и саливация, через 36 ч симптомы проходят. Рентгенограмма грудной клетки обычно нормальна. У рабочих развивается толерантность, но она может быть утрачена за выходные дни («утренняя лихорадка понедельника»). Литейную лихорадку может также вызвать экспозиция к парам меди, магния, алюминия, сурьмы, железа, марганца и никеля при сварке, гальванизации или плавлении.
б) Синонимы. Для обозначения лихорадки, вызываемой металлическими парами, применяется ряд других названий, в том числе лихорадка понедельника, латунный озноб, цинковая малярия, малярия сварщика, лихорадка цинкового припоя, литейная лихорадка, удушье от дыма и малярия литейщика латуни.
в) Металлы. Литейную лихорадку вызывали различные металлы, в том числе кадмий, алюминий, магний, никель, медь, марганец, сурьма и олово. Экспозиция к парам оксида цинка происходит главным образом во время сварки или гальванизации стали.
г) Профессии. Риску литейной лихорадки подвержены и представители других профессий: рабочие, обслуживающие плавильные печи, рабочие на верфях, переработчики металлического утильсырья, специалисты по гальванизации, изготовители металлических пигментов, полировщики металлов и изготовители сплавов.
д) Диагностика. Диагностику литейной лихорадки обычно производят тогда, когда клиническая картина сочетается с информацией об экспозиции к металлическим парам. Заболевание кратковременно, не более 24—48 ч. Жалобы на металлический привкус во рту, лихорадку, озноб, недомогание, усталость, головную боль, миалгии и кашель обычно возникают через 3—10 ч после экспозиции.
— Лабораторные данные. Первые симптомы могут появиться, когда рабочий находится дома. Лабораторные исследования выявляют лейкоцитоз (15 000—20 000 клеток/мл) с избыточным числом полиморфно-ядерных клеток. Может быть повышен уровень лактатдегидрогеназы, причем в легочной фракции это увеличение особенно значительно. В сыворотке и моче могут быть повышены концентрации цинка, однако отсутствие цинка не исключает этот диагноз.
— Объективное обследование. Данные объективного обследования у разных людей могут варьировать. Описаны лихорадка, потоотделение, тахикардия, озноб, шум трения плевры и легочные хрипы. Легочная функция может быть нормальной или сильно измененной в соответствии с пониженным объемом легких (форсированная жизненная емкость легких и объем воздуха при форсированном выдохе в 1 с) и пониженной способностью к диффузии окиси углерода. Со временем аномалии легочной функции нормализуются.
Диагноз устанавливают на основании внезапного появления симптомов на рабочем месте или через 3—10 ч после работы, а также информации о занятии сваркой или гальванизацией стали. После экспозиции к кадмию — воздействию припоя и дыма, образующегося при сварке, — появляются сходные первоначальные симптомы, но могут также развиться токсический пневмонит с легочными инфильтратами и клиническая картина острого респираторного дистресс-синдрома. Экспозиция к продуктам пиролиза фторсодержащих пластиков индуцирует клинический синдром, подобный литейной лихорадке.
Острая экспозиция к высоким концентрациям озона, выделяющегося при образовании газометаллической сварочной дуги (алюминий с газом аргоном) с целью экранирования, вызывала острый химический пневмонит. Фосген и диоксид азота в высоких концентрациях индуцируют кашель, одышку и некардиогенный отек легких.
Экспозиция к высоким концентрациям органических порошков (загрязненных термофильными бактериями и спорами грибов) вызывает появление симптомов, сходных с таковыми литейной лихорадки. Эта болезнь наблюдается главным образом летом и осенью после перелопачивания влажных древесных опилок, листьев или силоса. Острая экспозиция к зерновой пыли сопровождается фебрильной реакцией, напоминающей токсический синдром органической пыли. Экспозиция рабочих ткацких фабрик к хлопковой пыли индуцирует клиническую картину по типу литейной лихорадки. При непрерывной экспозиции развивается толерантность. Лечение литейной лихорадки симптоматическое и неспецифическое.
Профилактика литейной лихорадки включает технический контроль, общую вентиляцию помещения, локальную вытяжную вентиляцию, изоляцию технологических процессов, столы с нижней или диагональной тягой и использование экстракторов дыма, вмонтированных в сварочное оборудование.
Blount описал 2 формы литейной лихорадки — легкую, вызываемую многочисленными металлическими парами, и тяжелую, вызываемую военными дымами, генерирующими хлорид цинка.
— Вдыхание хлорида цинка. В двух случаях аутопсия выявила тяжелое воспаление слизистых оболочек верхних дыхательных путей и отек легких. В почках и печени токсических изменений не было.
У двух солдат, которые были без противогазов во время военных учений и вдохнули гекситный дым (ZnCl2), развился тяжелый респираторный дистресс-синдром взрослых, сопровождавшийся повышением концентрации цинка в плазме. Оба солдата умерли.
У пациентов, принимавших цинковые добавки, могут развиться гипокупремия и гиперцерулоплазминемия. Сидеробластическая анемия вызывается недостаточностью меди, а экскреция меди усиливается при поглощении цинка. Цинк концентрируется в поджелудочной железе, и этот орган, по-видимому, является потенциальной мишенью при цинковом отравлении. Сообщалось о случаях гиперамилаземии у людей, подвергавшихся пероральной или парентеральной цинковой интоксикации. Следует контролировать уровень панкреатической амилазы, а также учитывать вероятность дальнейшего развития хронической панкреатической экзокринной недостаточности.
— Внутривенное введение. После суицидной инъекции цинка наблюдались гипотензия, диарея, рвота, отек легких, желтуха, гиперамилаземия, олигурия, анемия и тромбоцитопения.
е) Лабораторные данные. Нормальные концентрации цинка в плазме составляют 60—100 мкг/100 мл для 24 ч. После хелатообразования (CaNa2 ЭДТА) концентрация цинка в плазме может снизиться и произойдет корректировка летаргического состояния и гипертензии.
При исследовании почек, мочеточников и мочевого пузыря были видны рентгеноконтрастные таблетки в кишечнике. Концентрации цинка в сыворотке могут повыситься (в норме от 68 до 136 мкг/100 мл).
ж) Лечение отравления цинком. Могут быть применены обычные меры деконтаминации (ипекакуана или лаваж, активированный уголь, слабительные средства), хотя у пациентов бывает достаточно сильная рвота и эти средства могут не понадобиться. Для нормализации концентраций цинка с успехом применяют CaNa2 ЭДТА, который считается хелатообразуюшим средством выбора.
D-пеницилламин повышал смертность подопытных животных. Недавно было установлено, что N-ацетилцистеин увеличивает экскрецию цинка с мочой у крыс.
У пациента, проглотившего 50 таблеток сульфата цинка, после полного промывания кишечника улучшилось ректальное выведение.
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021
О роли цинка для здоровья человека
Цинк – микроэлемент, играющий одну из важнейших функций в организме человека.
В организме взрослого человека содержится примерно 2-3 г цинка. Это второй (после железа) наиболее распространенный металл. Самая высокая концентрация цинка определяется в мышцах (60 %) и костях (30 %). Также высокая концентрация цинка обнаруживается в предстательной железе и сперме.
— требуется для функционирования или регулирования более 300 ферментов
— участвует в биосинтезе нуклеиновых кислот, аминокислот, белков, специфических гормонов (таких, как инсулин, кортикостероиды, тестостерон)
— участвует в формировании полноценного и адекватного иммунного ответа
— обеспечивает нормальное функционирование мозга, улучшает память, умственную работоспособность
— обеспечивает нормальный рост и развитие
— предотвращает окислительное повреждение клеток, обладает выраженными антиоксидантными свойствами
— участвует в метаболизме жирных кислот, витамина А
— участвует в поддержании здоровья костей, кожи, волос, ногтей
Недостаток цинка приводит к
— нарушению роста, в том числе во внутриутробном периоде (снижению линейного роста и массы тела)
— нарушениям в иммунной системе (при недостатке цинка выявляется повышенная склонность к пневмониям, диарее и др)
— осложнениям беременности (при недостатке цинка наблюдаются преждевременные роды, аномалии развития плода)
— макулярной дегенерации (с возрастом количество цинка в сетчатке уменьшается, что также является одной из предпосылок к ухудшению центрального зрения).
Причины развития цинк-дефицитного состояния
Впервые дефицит цинка был выявлен в 60-х годах в Юго-Восточной Азии.
По оценкам ВОЗ на данный момент дефицит цинка выявляется более чем у 2 млрд человек в мире.
Регионы, в которых наиболее распространен дефицит цинка – Юго-Восточная Азия, юг Африки, также другие развивающиеся страны.
К основным факторам, приводящим к дефициту цинка, относятся:
— недостаточное потребление цинка с пищей (низкое содержание в пищевых продуктах из-за низкого содержания в почвах и/или засушливого климата/недостатка влаги)
— повышенные физиологические потребности (младенчество, подростковый возраст, беременность и кормление грудью)
— нарушение усвоения цинка либо его чрезмерные потери (генетически обусловленные энтеропатии, диарея, недостаточность его всасывания в тонкой кишке., применение отдельных лекарственных средств, отравление тяжелыми металлами, алкоголизм)
— сочетание перечисленных факторов
Проявления дефицита цинка
К сожалению, дефицит цинка не проявляется каким-то специфическими симптомами
При дефиците цинка могут наблюдаться такие неспецифические состояния как нарушения сна, ухудшение состояния кожи, волос и ногтей, снижение аппетита, повышенное выпадение волос, ухудшение ночного зрения, снижение настроения, увеличение длительности заживления ран и другие.
При обнаружении у себя подобных симптомов, следует обратиться к врачу.
Профилактика дефицита цинка
Только 20-40 % цинка усваивается из пищи.
Цинк из продуктов животного происхождения усваивается лучше по сравнению с растительной пищей.
Необходимо учитывать, что во всех зерновых, бобовых, масличных культурах содержится фитиновая кислота (фитаты), которая препятствует усвоению цинка.
Таким образом, для увеличения биодоступности (способности усваиваться организмом) цинка в вегетарианских диетах следует использовать бобовые в проросшем виде либо замачивать зерно и бобовые в воде за несколько часов до приготовления.
Рекомендуемый уровень суточного потребления цинка для взрослого человека составляет 15 мг (в соответствии с ТР ТС 022/2011 «Пищевая продукция в части ее маркировки»).
Физиологическая потребность для детей составляет от 3 до 12 мг/сутки (в зависимости от возраста) (в соответствии с МР 2.3.1.2432-08 «Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации»).
Грудное вскармливание как минимум до 6 месяцев жизни обеспечивает адекватный уровень поступления цинка в организм ребенка.
Вегетарианцам может потребоваться на 50 % больше цинка по сравнению с рекомендуемым уровнем.
Обращаем особое внимание, что применение любых биологически активных добавок к пище, витаминно-минеральных комплексов в детском возрасте возможно исключительно после консультации и по рекомендации врача!
Для предотвращения развития дефицита цинка в своем питании следует использовать продукты, богатые цинком.
В биологически активных добавках к пище цинк присутствует в формах пиколината цинка, глюконата цинка, сульфата цинка и ацетата цинка.
Ряд исследований указывает на то, что пиколинат цинка имеет самую высокую биодоступность по сравнению с остальными формами.
Следует учитывать, что при длительном приеме цинка в высоких концентрациях может наблюдаться недостаточность меди, поскольку в энтероцитах имеет место конкурентная абсорбция цинка и меди.
Перед применением биологически активных добавок к пище рекомендуется проконсультироваться с врачом.
Для чего нужен цинк организму и в каких продуктах его много
Цинк – широко распространённый в природе микроэлемент. Он влияет на работу человеческого организма. Микроэлемент содержится в распространённых в повседневности продуктах, а также в лекарствах. Важно помнить о том, что нехватка и избыток этого вещества опасны для здоровья. В каких же продуктах много цинка?
Почему цинк так важен для организма
Цинк имеет для организма человека универсальное значение. Он делает внешность привлекательнее и укрепляет все функции организма. Следует расписать в подробностях его значение.
Этот элемент оказывает следующее воздействие:
Итак, рассматриваемый элемент незаменим при борьбе со старением, улучшении обмена веществ, иммунизации организма и других важных процессах.
Основные симптомы недостатка цинка
Можно выяснить по множеству признаков, что цинка в организме недостаточно. Стоит лишний раз посмотреть на состояние ногтей и волос, не стали ли они тоньше и не ломаются ли с первой попытки. При недостатке цинка человек всё время чувствует себя усталым, мало ест, теряет вес и страдает бессонницей. У него ухудшаются обоняние, вкус, теряется зрение и становится хуже кожа. Могут возникнуть такие заболевания глаз, как глаукома и катаракта.
Царапины и раны, которые заживают очень медленно, а также наличие язвочек — всё это говорит человеку о том, что его организм нуждается в увеличении количества цинка. Поскольку этот элемент является важной защитой от вируса, иммунитет при его недостатке значительно падает.
Итак, по внешнему виду человека можно определить, что в его организме содержится недостаточно цинка. Кожа, ногти и волосы становятся болезненными и старят внешность.
Особенности усваивания
Цинк взаимодействует с иными веществами по-разному. Есть вещества, ему дружественные, а есть вещества, ему враждебные. Цинк прекрасно сочетается с витаминами B6, C, Е и A. С ним «дружат» магний, фтор.
Мешают ему усваиваться некоторые вещества, имеющиеся в организме сверх меры. Это медь, кальций, олово, железо, фолиева кислота, свинец. Самые ярые враги – алкоголь, а также кофе или чай. Такие средства, как определённые стероиды или противозачаточные таблетки тоже враждуют с цинком. Клетчатка, которой питаются вегетарианцы, выводит цинк на восемьдесят процентов.
Но, если этого элемента слишком много, он сам мешает некоторым веществам усвоиться. Среди них медь, железо и витамин А. Итак, цинк обладает полезным воздействием при сбалансированном питании.
Суточная потребность цинка
Эту норму вывели ещё в 70-е годы.
Вообще дозировка назначается врачом. Цинк нужен в увеличенных порциях беременным женщинам, кормящим матерям, спортсменам. А вегетарианцы должны хотя бы принимать витамины, в которых он содержится.
Врач Баринова перечислила последствия избытка цинка для здоровья человека
Цинк является незаменимым элементом для нормальной жизнедеятельности человеческого организма, однако его переизбыток может привести к печальным последствиям. Почему россияне чаще всего страдают от гиперцинкоза, чем от дефицита этого микроэлемента, в беседе с ФАН рассказала заведующая КДЛ Лаборатории НАКФФ Вера Баринова.
«По данным нашей лаборатории, у клиентов дефицит цинка встречается значительно реже, порядка 2%, чем его избыток. При этом избыток цинка в организме человека не может образоваться из-за чрезмерного поступления этого вещества с едой. Ведь в пище содержится очень малое количество микроэлемента. Даже ежедневное потребление еды с высоким содержанием цинка не может привести к передозировке», — отметила она.
Избыток цинка в организме врачи называют гиперцинкозом, и есть несколько причин этого состояния. В первую очередь к избытку цинка в организме может привести прием лекарств и злоупотребление витаминами. И если с приемом лекарств все более-менее понятно, их принимают под наблюдением врача, то витамины россияне, как правило, выписывают сами себе.
«Цинк входит в состав многих витаминно-минеральных комплексов. Нередко пациенты ошибочно полагают, что такие БАДы абсолютно безвредны. Ни в коем случае нельзя превышать допустимую дозировку биодобавок. Избыток цинка в организме после приема витаминов — нередкое явление. Признаки гиперцинкоза возникают не сразу, а по мере накопления микроэлемента в организме. При длительном употреблении высоких доз витаминных комплексов с цинком развивается хроническая интоксикация. К острому отравлению может привести прием более 150 мг цинка в день», — объяснила врач.
Причем если употребление богатой цинком пищи вряд ли приведет к его избытку в организме человека, то любая еда, которая хранилась в цинковых контейнерах, может привести к печальным последствиям.
«Отмечались случаи отравления такой пищей. Упаковочные материалы могут содержать соли цинка, которые оказывают токсичное воздействие на организм. В домашних условиях не рекомендуется хранить пищу в оцинкованной посуде, это тоже может привести к интоксикации», — предупредила Баринова.
Также в зоне риска находятся люди, которые работают на вредном производстве. Соединения цинка используются при изготовлении красок, спичек, керамики, стекла и искусственных волокон. У работников таких предприятий имеется повышенный риск острой или хронической цинковой интоксикации. Отравление парами цинка может произойти при проведении электросварочных работ без респиратора и в закрытом пространстве. Реже, по словам специалиста, встречается расстройство метаболизма цинка в организме. Также гиперцинкоз отмечается при хроническом алкоголизме, сахарном диабете и циррозе печени.
«Следует знать, что повышенный уровень цинка в крови не является однозначным признаком патологии. Он может наблюдаться, например, при продолжительном воздержании от пищи. Если побочные эффекты появляются при использовании цинка в умеренных дозах, то они кратковременны. Цинк также может вызвать тошноту и расстройство пищеварения, диарею, боли в животе, рвоту. Эти побочные эффекты проявляются в течение 3–10 часов после приема пищевых добавок, но симптомы быстро исчезают при прекращении их использования. Избыток цинка может вызвать перерождение поджелудочной железы фиброзного характера и увеличение уровня глюкозы в крови», — сказала врач.
Как объяснила Баринова, гиперцинкоз влияет и на внешний вид человека: ухудшается состояние кожи и ногтей, выпадают волосы. К симптомам избытка цинка относится и снижение минерализации в костях, что затрудняет или останавливает их рост. Лечение данного расстройства назначается терапевтом в зависимости от симптомов. По словам специалиста, само это вещество нейтрализуется специальными антидотами, которые вводятся в организм и образуют соединение с цинком, нейтрализуя его и способствуя скорейшему его выведению из организма.
Ранее врач общей практики, ревматолог Анна Тарасова рассказала о пользе и опасности употребления рыбьего жира и витамина омега-3. Специалист упомянула, что употребление рыбьего жира рекомендуется как профилактика болезни Альцгеймера. Правда, начинать его прием надо до появления первых симптомов заболевания.
Цинк в нейропедиатрии и нейродиетологии
Рассмотрена роль цинка в организме, основные пищевые источники цинка, абсорбция, транспорт и экскреция цинка, симптомы недостаточности и избытка цинка, показания к применению препаратов цинка.
The role of zink in organizm are analyzed, main alimantal sources of zink, absorbtion, transport and excretion of zink, zink insufficiency and redundancy symptoms, indications for zink preparations application.
Препараты на основе солей цинка (Zn) используются в различных областях клинической медицины. В нейродиетологии Zn, оказывающий влияние на ЦНС и многие другие системы организма, относится к микронутриентам.
Общие сведения о цинке
Zn — микроэлемент из второй группы периодической системы; металл, имеющий порядковый номер 30 и атомную массу 65,38. По представленности в организме Zn уступает только железу (среди микроэлементов). В различных органах человеческого тела в норме cодержатся 2–3 г цинка. Электронная конфигурация этого микроэлемента позволяет ему участвовать в многочисленных биохимических процессах. Среди более чем 200 металлопротеинов, компонентом которых является Zn, фигурируют ДНК-связывающие белки [2].
Zn — преимущественно внутриклеточный ион; он cвязан более чем с 300 ферментами и является составной частью более 100 ферментов. Zn участвует в многочисленных реакциях синтеза или деградации важнейших метаболитов (углеводов, липидов, белков, а также нуклеиновых кислот). Этот микроэлемент необходим для образования эритроцитов и других форменных элементов крови; является компонентом ряда металлоферментов (карбоангидраза, щелочная фосфатаза и др.); играет важную роль в метаболизме РНК и ДНК, обмене белков и липидов, а также в функционировании Т-клеточного звена иммунитета [1, 2].
Zn является ингибитором апоптоза в различных клеточных системах (эпителий, эндотелий, лимфоидная и железистая ткани), хотя в печеночных и нейрональных клетках, он, наоборот, стимулирует апоптоз. Zn-содержащие нуклеопротеины участвуют в генетической экспрессии факторов роста и стероидных рецепторов. Zn стабилизирует структуру ДНК и РНК, он необходим для активации РНК-полимераз (в делении клеток), а также участвует (в составе белков хроматина) в процессах транскрипции и репликации [1, 2].
Zn — доказанный адаптоген (корригирует адаптационные механизмы при гипоксемии; увеличивает емкостные/транспортные способности гемоглобина по отношению к О2). Zn обладает антиоксидантными свойствами и способен улучшать действие других антиоксидантов; он уменьшает неспецифическую проницаемость клеточных мембран и участвует в предотвращении образования фиброза [1, 2].
Жизненно важные гормоны (инсулин, кортикотропин, соматотропин, гонадотропины) являются Zn-зависимыми. Цинк необходим для нормального роста и поддержания иммунных защитных свойств организма.
Эссенциальность микроэлемента для человеческого организма была признана в 1960-х гг. после проведения исследований A. S. Prasad и соавт. (1963) и J. A. Halsted и соавт. (1963) [3, 4]. Во влиянии цинка на нервную систему можно выделить следующие важнейшие функции цинка: метаболическую, антиоксидантную, гемопоэтическую, гемостатическую, адаптогенную и иммуномодулирующую.
В «Нормах физиологических потребностей в пищевых веществах и энергии для различных групп населения» (2008) рекомендуемое потребление цинка в детском возрасте составляет 3–12 мг/сут (для совершеннолетних индивидов — 12 мг/сут, для беременных женщин и кормящих матерей — 15 мг/сут) [5].
Цинк и нервная система
Обмен Zn в мозге регулируется множеством транспортных белков, включая «цинковые транспортеры» ZnT1 и ZnT3. В человеческом мозге представлены три фракции цинка: везикулярная (ограниченная в синаптических пузырьках нервных окончаний), мембраносвязанная (металлопротеины, участвующие в процессах стабилизации клеточной мембраны), цитоплазматическая (свободные ионы) [2].
Везикулярная фракция Zn наиболее значительна. Zn пространственно связаны с протеогликанами периферических окончаний нейронов. Данная фракция высвобождается в синаптическую щель при электростимуляции и может модулировать активность рецепторов различных нейромедиаторов (возбуждающих и тормозных рецепторов, особенно NMDA- и GABA-рецепторов) [1].
По мнению J. Garcia-Colunga и соавт. (2001), Zn обладает модулирующими свойствами в отношении никотиновых ацетилхолиновых подтипов рецепторов альфа-2-бета-4 [6]. О. А. Громова и А. В. Кудрин (2001) указывают, что содержание Zn в ткани серого вещества мозга варьирует от 150 до 200 мкмоль, а в терминальных окончаниях отростков нейронов его концентрация в 2,5–3 раза выше [7]. Концентрация цинка в веществе мозга (10 мкг/1 г сырой ткани) превышает таковые других двухвалентных металлов. Максимальным содержанием цинка в ЦНС характеризуются гиппокамп, миндалевидное тело и передняя доля гипофиза [1, 2].
В гиппокампе около 8% цинка содержится в везикулярной фракции. D. A. Coulter (2001) указывает, что круговые волокна гиппокампа способны высвобождать Zn в повышенных количествах и активировать GABA-рецепторы, что играет значительную роль в формировании эпилептогенных очагов в височной доле мозга [8]. Повышенное выделение Zn из нейронов гиппокампа во время эпилептических приступов сопряжено с сокращением численности нейрональной популяции у пациентов, страдающих этим видом хронической патологии церебральных функций. Поскольку Zn-индуцированный нейрональный апоптоз активируется глутаматными рецепторами и подавляется NMDA-антагонистами, именно NMDA-рецепторы особенно чувствительны к Zn и выполняют роль основного канала поступления микроэлементов в нейроны [1].
Роль Zn в нейротоксичности неоднозначна. Так, Zn-экзотоксическая нейротоксичность является следствием тормозного действия на NMDA-рецепторы. В физиологических условиях Zn может конкурировать с Сu за связывание с GABA-рецепторами, модулируя GABA-зависимые эффекты в изолированных мозжечковых клетках Пуркинье (в экспериментальных условиях). Zn способен проникать через NMDA- и AMPA-чувствительные Са-каналы. AMPA/каинат-чувствительные рецепторы — важнейший канал для быстрого поступления Zn в корковые нейроны; они тесно связаны с повреждением митохондрий в процессе апоптоза [1, 2].
Длительная (> 6 часов) экспозиция мозжечка Zn в количестве 100 мкмоль и более вызывает нейротоксические последствия, хотя менее долговременная инкубация церебеллярных и глиальных клеток в присутствии более высоких концентраций этого микроэлемента (до 600 мкмоль) приводит к апоптозу. Zn в концентрации 20–500 мкмоль вызывает повреждение митохондрий — вследствие блока передачи электронов от убихинона к цитохрому-В (комплекс III), а в более высоких концентрациях Zn вызывает торможение митохондриальных комплексов I, II и IV [1, 2].
Несмотря на то, что Zn в определенных концентрациях способен вызывать апоптоз нейронов, он способствует стабилизации гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) при интоксикации тяжелыми металлами (Pb, Hg, Cd) и препятствует реализации последними апоптотического эффекта. Таким образом, Zn является антагонистом тяжелых металлов в развитии нейрональной гибели. Сосудистое сплетение головного мозга — основной локус, в котором происходит проникновение тяжелых металлов через ГЭБ и, соответственно, реализуется нейропротективное действие Zn [1, 2]. D. Y. Zhu и соавт. (2000) продемонстрировали, что Zn препятствует повреждению структур ГЭБ, индуцированному фактором некроза опухолей и оксидом азота (NO) [9].
Антенатальный дефицит Zn способствует нарушению формирования нейроповеденческих реакций в грудном и раннем возрасте (снижение памяти, нарушения моторики, повышенная агрессивность, депрессии, галлюциноз и т. д.). Недостаточность Zn в критические периоды развития мозга (8–12 недели гестации и III триместр беременности) сопровождается уменьшением объема головного мозга, общего числа нейрональных клеток, а также изменением ядерно-цитоплазматического соотношения цинка (угнетение клеточного деления в период формирования крупных нейронов) [2].
Zn в норме и при патологии
В норме содержание Zn в плазме крови соответствует 100 мкг/100 мл (± 18 мкг/100 мл). Нормальное содержание Zn в спинномозговой жидкости составляет от 10–46 мг/л. Уровни Zn в крови несколько выше в утренние часы (после ночного голодания), что, по-видимому, имеет отношение к концентрациям альбумина в плазме [1].
И. В. Портнова (2002) предлагает считать содержание Zn в сыворотке крови на уровне 200 мг/л способствует усилению роста опухолей и канцерогенеза) [1, 2].
Показания к дотации Zn (в клинических ситуациях и вне болезни)
Цинк — стабилизатор D1-дофаминового рецептора, в связи с чем может использоваться в неврологии [2]. E. Huskisson и соавт. (2007) отмечают максимальную значимость Zn в когнитивной деятельности (наряду с такими минеральными веществами, как Cа и Mg, а также водорастворимыми витаминами группы В и С), а E. A. Maylor и соавт. (2007) подчеркивают роль цинка в обеспечении когнитивных функций [13, 14]. Антистрессорный эффект Zn является дополнительной положительной характеристикой микроэлемента.
Препараты Zn используются не только неврологами, но и врачами многих других специальностей, так как гипоцинкемия и необходимость в ее коррекции не являются редкостью в клинической медицине [1].
Наличие ряда клинических параллелей между серповидноклеточной анемией и дефицитом Zn предполагает возможную роль вторичной цинковой недостаточности в патогенезе этого вида гематологической патологии, нередко ассоциированной у детей с инсультами.
Одной из нозологических форм патологии, связанной с нарушениями метаболизма/утилизации Zn, является энтеропатический акродерматит. Это аутосомно-рецессивное заболевание характеризуется мальабсорбцией Zn, приводящей к экзематозным повреждениям кожных покровов, алопеции, диарее, интеркуррентным бактериальным и грибковым инфекциям (при отсутствии лечения возможен летальный исход) [15].
Поскольку Zn играет ключевую роль в синтезе и активности инсулина, предполагается, что обеспеченность этим микроэлементом существенна в профилактике сахарного диабета 2-го типа. Экспериментальные данные G. J. Martin и J. S. Rand. (2007) свидетельствуют, что применение суспензии Zn позволяет в значительной части наблюдений достичь длительной ремиссии или добиться хороших результатов (уменьшение клинических проявлений диабета) [16]. X. Li и соавт. (2007) подчеркивают, что синтез металлотионеина под воздействием Zn препятствует развитию спонтанного или химически опосредованного сахарного диабета и его осложнений [17]. Систематический обзор, посвященный применению препаратов цинка для профилактики сахарного диабета 2-го типа, представили V. Beletate и соавт. (2007) [18].
Поступление Zn в клетки в концентрациях ниже 7 мг/л подавляет канцерогенез и опухолевый рост, что объясняет целесообразность его применения в онкологии.
Существует и другие показания к применению препаратов Zn, например, синдромы мальабсорбции (лактазная недостаточность, целиакия и др.), хронический гастродуоденит, рахит, иммунодефицитные состояния, снижение аппетита, задержка роста, отставание в половом созревании, ухудшение зрения, снижение памяти, поведенческие расстройства, синдром дефицита внимания с гиперактивностью и др. [1]. Они определяются врачом индивидуально.
Интенсивный физический труд и занятия спортом являются факторами риска по развитию недостаточности Zn. При высокой физической активности может происходить мобилизация данного микроэлемента из скелетных депо для клеточного роста (то есть для синтеза Zn-металлоферментов). Поэтому при занятиях спортом и тренировках успешно могут применяться адаптогенный, антиоксидантный, метаболический и гемопоэтический эффекты препаратов Zn, среди которых адаптогенный наиболее важен [1]. S. Savas и соавт. (2006), S. Khaled и соавт. (1997, 1999) указывают на частое развитие недостаточности Zn при интенсивных занятиях спортом и отмечают положительное влияние дотации микроэлемента на гематологические параметры и реологические свойства крови спортсменов, что подтверждают М. Kilic и соавт. (2004) [19–22].
N. Meunier и соавт. (2005) подчеркивают роль Zn не только при повышенной физической активности, но и в аспекте интеллектуальных и поведенческих функций, нутритивного статуса, поддержания иммунной/антиоксидантной систем организма, а также костного метаболизма [23].
Цинк и иммунитет
В настоящее время доказано, что прием препаратов цинка способствует течению репарации тканей, а также нормализации нутритивного статуса по этому микроэлементу, что было продемонстрировано J. W. Swinkels и соавт. (1996) в условиях эксперимента [24].
Хотя точные функции и молекулярные механизмы участия Zn в иммунном ответе пока не изучены, ряд исследований указывают на наличие у этого микроэлемента иммуномодулирующей функции. К. Kabu и соавт. (2006) подтверждают роль Zn в активации тучных клеток и его необходимость в процессах дегрануляции и выработке цитокинов; T. B. Aydemir и соавт. (2006) указывают на роль Zn в программировании специфических субпопуляций лейкоцитов на усиленную экспрессию цитокинов; C. F. Hodkinson и соавт. (2007) обнаружили у людей среднего и пожилого возраста снижение в крови числа В-лимфоцитов и повышение соотношения CD4/CD8 на фоне дотации Zn [25–27].
В дополнение к этому F. Intorre и соавт. (2007) на фоне приема препаратов Zn отмечают улучшение содержания в плазме крови витамина А, а I. Hininger-Favier и соавт. (2007) — оптимизацию эссенциального микроэлементного статуса и липидного метаболизма, что также оказывает положительное влияние на состояние иммунного гомеостаза [28, 29]. Антиоксидантные свойства Zn обусловливают его дополнительную роль в осуществлении реакций иммунного ответа.
Тяжелый дефицит Zn сопровождается атрофией тимуса, лимфопенией, снижением пролиферативного ответа лимфоидных клеток на стимуляцию митогенами, селективной супрессией CD4-хелперной популяции Т-клеток, снижением активности NK-клеток, анергией (отсутствием реакции на антигены), а также дефицитарной активностью гормона вилочковой железы. Даже умеренная цинковая недостаточность снижает иммунную функцию, нарушая продукцию интерлейкина-2. Легкий дефицит Zn не вызывает атрофии вилочковой железы и лимфопении, но характеризуется анергией и снижением активности NK [30].
Эссенциальность цинка для человеческого организма предполагает необходимость в регулярной дотации этого микроэлемента. Применение этого эссенциального микроэлемента показано при широком спектре психоневрологической и соматической патологии у детей различного возраста.
Литература
В. М. Студеникин, доктор медицинских наук, профессор
С. Ш. Турсунхужаева
В. И. Шелковский, кандидат медицинских наук
ГУ «Научный центр здоровья детей РАМН», Москва