полезная метода

никакого воздействия на организм. Поэтому, инертные металлы Тa, Pt, Ag, Au – часто используют в качестве хирургических имплантантов. Многие ионы металлов могут служить терапевтическими агентами; известно использование соединений ртути против паразитов, карбоксилатов цинка – против бактерий, вызывающих заболевания "ноги атлета", лития – при маниакальной депрессии при высоких концентрациях большинство металлов становятся токсичными, причиняют вред организму, иногда – необратимый, что ведет к функциональным нарушениям, деформациям, смерти. В зависимости от концентрации и времени контакта металл может действовать по одному из пяти указанных типов (в одном и том же организме).

На рис. 1 дано представление о биологическом ответе тканей организма на увеличении концентрации ионов металла, поступающего в достаточном количестве, например с пищей

Сплошная кривая указывает на медленный положительный ответ с увеличением концентрации, начиная с нулевой отметки (предполагается, что поступающее необходимое вещество насыщает места своего связывания и не вступает ни в какие иные взаимодействия, которые на самом деле вполне возможны). Эта сплошная кривая описывает оптимальный уровень, охватывающий широкий интервал концентраций для многих ионов металлов. Положительный эффект увеличения концентраций иона металла проходит через максимум и начинает падать до отрицательных величин: биологический ответ организма становится негативным, а металл переходит в разряд токсичных веществ.

Штриховая линия на рис1 . демонстрирует биологический ответ организма на совершенно вредное вещество, не проявляющее эффектов необходимого или стимулирующего. Эта кривая идет с некоторым

171

запаздыванием, которое свидетельствует о том, что живой организм способен "мириться" с небольшим количеством токсичного вещества (пороговая концентрация) до тех пор, пока не станет преобладать его токсическое действие. На рис.1, конечно, представлена некая обобщающая картина: каждое вещество имеет свою собственную специфическую кривую в координатах "биологический ответ – концентрация".

Кривую на рис. 1 можно трактовать так: все должно быть в меру и очень мало и очень много вредно. Например, недостаток в организме железа приводит к анемии, так как оно входит в состав гемоглобина крови, а точнее, его составной части – гема. У взрослого человека в крови содержится около 2,6 г железа. В процессе жизнедеятельности в организме происходят постоянный распад и синтез гемоглобина. Для восполнения железа, потерянного с распадом гемоглобина, человеку необходимо суточное поступление в организм с пищей в среднем около 12 мг этого элемента. Связь анемии с недостатком железа была известна врачам давно, так как еще в XVII веке в некоторых европейских странах при малокровии прописывали настой железных опилок в красном вине. Однако избыток железа в организме тоже вреден. С ним связан сидероз глаз и легких – заболевания, вызываемые отложением соединений железа в тканях этих органов. Главный регулятор содержания железа в крови – печень.

Недостаток в организме меди приводит к деструкции кровеносных сосудов, патологическому росту костей, дефектам в соединительных тканях. Кроме того, считают, что дефицит меди служит одной из причин раковых заболеваний. В некоторых случаях поражение легких раком у людей пожилого возраста врачи связывают с возрастным снижением содержания меди в организме. Однако избыток меди в организме приводит к нарушению психики и параличу некоторых органов (болезнь Вильсона). Человеку причиняют вред лишь относительно большие количества соединений меди. В малых дозах их используют в медицине как вяжущее и бактериостазное (задерживающее рост и размножение бактерий) средство. Так, например, сульфат меди (II) применяют при лечении конъюктивитов в виде глазных капель (25%-ный раствор), а также для прижиганий при трахоме в виде глазных карандашей (сплав сульфата меди(II), нитрата калия, квасцов и камфоры). При ожогах кожи фосфором проводят ее обильное смачивание 5%-ным раствором сульфата меди (II).

Организм животных поддерживает концентрацию веществ в оптимальном интервале посредствам комплекса физиологических процессов, называемого гомеостазом. Концентрация всех без исключения необходимых ионов металлов находится под строгим контролем гомеостаза; детальный механизм гомеостаза для многих ионов металлов остается сферой современных исследований.

172

§2. Учение о биотиках.

Витоге возникает два кардинально противоположных принципа возможного воздействия на ограним. Например, на пораженный болезнетворными микробами организм либо путем прямого влияния на микробы (антибиотиками), либо с помощью повышения защитных свойтв организма (биотиками). Антибиотики в той или иной мере обладают токсическими свойствами в отношении организма человека, биотики их полностью лишены.

Термин «биотики»впервые был введен А.И. Венчиковым в 1942 году. Биотики – это химические вещества экзогенного происхождения, входч в биохимические структуры и системы организма способны не только учувствовать в качестве жизненно необходимых агентов в ходе физиологических процессов, но и нормализовать их, а так же повышать сопротивляемость организма действию на него вредных агентов. По характеру действия они относятся в основ к биологическим катализаторам.

Всилу того, что агенты обладают свойствами биотиков ,имеют принципиально важное значение, их необходимо особо выделить, дав соответствующие наименование. Свойством биотиков могут обладать продукты веществ (например, макро – , микро – , ультрамикроэлементы и витамины), но они приобретают эти свойства лишь при определенных условиях их применения.

Таблица 1. Суточное поступление химических элементов в организм человека

173

В ответ на постороннее вмешательство живой организм обладает определенными механизмами детоксикации, который служит для ограничения или даже устранения токсичного вещества.

Изучение специфических механизмов детоксикации в отношении ионов металлов находится на ранней стадии. Иные металлы переходят в организме в менее вредные формы следующими путями:

174

образование нерастворимых комплексов в кишечном тракте

транспорт металла кровью в другие ткани, где он может быть иммобилизован (так, например, Pb2+ в костях); превращение печенью и

почками в менее токсичную или более свободную форму. Так в ответ на действие токсичных ионов Cd2+, Hg2+, Pb2+ и других печень и почки

человека увеличивают синтез металлотионинов – белков невысокой молекулярной массы, в составе которых примерно 1/3 (из 61) аминокислотных остатков является цистеин. Высокое содержание и хорошее взаимное расположение сульфгидрильных SH – групп обеспечивают возможность прочного связывания ионов металлов.

Механизмы, согласно которым ионы металлов становятся токсичными, в общем легко представить, но трудно точно указать для кого-то одного конкретного металла. Ионы металла стабилизируют и активизируют многие белки; по-видимому, для действия 1/3 всех ферментов требуются ионы металлов. Конкуренцию между необходимыми токсичными ионами металлов за обладание местами связывания в белках несложно себе представить. Многие белковые макромолекулы имеют свободные сульфгидрильные группы, способные вступать во взаимоотношения с ионами токсичных металлов, таких, как: Cd2+, Hg2+, Pb2+; широко распространено мнение, что именно эта реакция является путем для проявления токсичности перечисленных ионов металлов. Тем не менее точно не установлено, какие именно белковые молекулы наносят наиболее серьезный ущерб живому организму. Токсичные ионы металлов распределяются между многими тканями, и нет никакой гарантии в том, что наибольший урон имеет место там, где данного иона металла больше всего. Это, например, показано для ионов Pb2+: будучи более чем на 90% (от своего количества в организме) иммобилизированным в костях, они остаются токсичными за счет 10,0% , распределенных в иных тканях организма. И, действительно, иммобилизацию ионов Pb2+ в костях можно рассматривать как механизм детоксикации.

Токсичность иона металла обычно не связана с его необходимостью для организма. Однако для токсичности и необходимости имеется одна общая черта: как правило, существует взаимозависимость ионов металлов друг от друга, равно как и между ионами металлов и неметаллов, в общем вкладе в эффективность их действия. Доступность же необходимых ионов металлов зависит от их взаимодействия с потребляемой пищей; простая же адекватность диеты этому положению не удовлетворяет. Так, например, железо из овощей абсорбируется плохо из-за присутствия в них комплексообразующих лигандов, а избыток ионов Zn2+ может ингибировать адсорбцию Cu2+. Сходным образом, токсичность Cd2+

175

проявляется ярче в системе с недостаточностью по Zn2+, а токсичность Pb2+ усугубляется недостаточностью по Са2+.

Потенциально опасные металлы, наличие которых даже в следовых количествах подвергает риску отравления: Li (I), Be (II), Al (III), V (V), Cr (III), Mn (II), Te (II), Co (II), Ni (II), Cu (II), Zn (II), Sr (II), Mo (VI), Ag (I), Cd (II), Sn (IV), Sb (III), Cs (I), Hg (II), Pb (II), U (VI), Pu (III).

Перечень неорганических компонентов пищи, необходимых для растений и животных содержит 23 элемента: N, S, Se, P, As, Si, F, Cl, I, Na, Mg, Ca, B, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Sb.

§ 3. Микроэлементозы и атомовитозы.

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 называют элементы, присутствующие в организме человека в очень малых следовых количествах (англ, "trace elements"). Это в первую очередь 15

эссенциальных микроэлементов — Fe, I, Си, Zn, Co, Cr, Mo, Ni, V, Se, Mn, As, F, Si, Li, а также условно-эссенциальные В, Вr. Элементы Cd, Pb, Al, Rb являются серьезными кандидатами на эссенциальность. В учение о микроэлементах особенно отчетливо видна справедливость слов Парацельса о том, что "нет токсичных веществ, а есть токсичные дозы".

Микроэлементы 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.

Вероятность взаимодействия между минеральными веществамивследствие их лабильности и способности к образованию связей значительно больше, чем между другими питательными веществами. Взаимодействия могут быть синергическими, антагонистическими или конкурентными.

Рис. Метаболические взаимосвязи жизненно необходимых элементов (I – синергизм, II – антагонизм, – односторонний, - - - –взаимный).

176

Синергисты, во-первых, взаимно способствуют абсорбции друг друга в пищеварительном канале (например, взаимодействие, опосредованное через процессы фосфорилирования в стенке кишечника и активность пищеварительных ферментов), во-вторых, взаимодействуют в осуществлении какой-либо обменной функции на тканевом и клеточном уровне. (например, одновременное участие элементов в активном центре какого-либо фермента: Fe и Мо в составе ксантин- и альдегидоксидаз, Сu и Fe в составе цитохромоксидаз).

Антагонисты, напротив, взаимно тормозят абсорбцию друг друга в пищеварительном канале; оказывают противоположное влияние на какуюлибо биохимическую функцию в организме. В отличие от синергизма, который чаще бывает взаимным, антагонизм может быть либо обоюдным, либо односторонним. Так, фосфор и магний, цинк и медь взаимно тормозят абсорбцию друг друга в кишечнике, а кальций ингибирует абсорбцию цинка и марганца (но не наоборот).

В процессе тканевого метаболизма возможно непосредственное взаимодействие простых и сложных микроэлементов (например, медьмолибден), либо конкуренция ионов за активные центры в ферментных формах (Mg2+ и Мn2+ в металлоферментных комплексах щелочной фосфатазы, холинэстеразы, и др.).

Антагонизм микроэлементов может проявляться также

противоположным влиянием ионов на один и тот же фермент(активация АТФ-азы ионами Mg2+ и торможение ионами Са2++).

Вплане антагонизма заслуживают внимания такие вероятные взаимодействия, как Mg-F, F-J, Al-F, As-J, Al-P, Be-P, Pb-Cu, Sr-Ca, AgCu, Cd-Cu, Ti-Zn, B-Zn, B-Mo.

По предложению академика РАМН А.П. Авцина и его коллег (А.П. Авцин, А.А. Жаворонков, 1983),для образования всех патологических процессов, вызванных дефицитом, избытком или дисбалансом макро – и микроэлементов, введено понятие микроэлементозов.

Не так давно профессором В.Л. Сусликовым был предложен новый термин – «атомовиты», т.е. атомы жизни. Этот термин образован от корней классических языков всех научных терминологий: от лат. atom (атом химического элемента) и лат. vita (жизнь). Заостряя терминологический вопрос, необходимо принять во внимание задачи медицины и ветеринарии, так как новый термин , вероятно, найдет отражение в названии болезний человека и животных, обусловленных участием в их развитии отдельных атомов химических элементов.

§4. Диагностика микроэлементозов.

Всовременной практике диагностики макро- и микроэлементов в организме человека приняты методы его определения в цельной крови,

177

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 массспектроскопии (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.

178

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.

§5. Государственная фармакопея РФ. Фармакопейная статья.

Фармакопея (от греческого pharmakon — лекарство и poieo — делаю), сборник стандартов и положений, регламентирующих требования к качеству лекарственных средств. 1-я фармакопея издана в 1498 во Флоренции. В России 1-я фармакопея (на латинском языке) вышла в 1778; в 1866 — на русском языке, положила начало порядковой нумерации фармакопеи.

Из Федерального закона Российской Федерации от 12 апреля 2010 г. N 61-ФЗ «Об обращении лекарственных средств»

Общая фармакопейная статья — документ, утвержденный уполномоченным федеральным органом исполнительной власти и содержащий перечень показателей качества и (или) методов контроля качества конкретной лекарственной формы, лекарственного растительного сырья, описания биологических, биохимических, микробиологических, физико-химических, физических, химических и других методов анализа лекарственного средства для медицинского применения, а также требования к используемым в целях проведения данного анализа реактивам, титрованным растворам, индикаторам.

Фармакопейная статья — документ, утвержденный уполномоченным федеральным органом исполнительной власти и содержащий перечень показателей качества и методов контроля качества лекарственного средства для медицинского применения.

Под государственной фармакопеей понимается свод общих фармакопейных статей и фармакопейных статей.

Разработка общих фармакопейных статей и фармакопейных статей и включение их в государственную фармакопею осуществляются в порядке, установленном уполномоченным федеральным органом исполнительной власти. Разработка фармакопейной статьи на оригинальное лекарственное средство и включение ее в государственную фармакопею в течение срока действия защиты исключительного права, удостоверенного патентом

179

на оригинальное лекарственное средство, осуществляются с согласия его разработчика.

Государственная фармакопея издается уполномоченным федеральным органом исполнительной власти за счет средств федерального бюджета и подлежит переизданиям не реже чем один раз в пять лет, в период между которыми издаются приложения к государственной фармакопее, содержащие общие фармакопейные статьи и (или) фармакопейные статьи, утвержденные после издания или переиздания государственной фармакопеи.

Уполномоченный федеральный орган исполнительной власти размещает данные о государственной фармакопее и приложениях к ней на своем официальном сайте в сети «Интернет» в установленном им порядке.

Фармакопея — сборник официальных документов (свод стандартов и положений), устанавливающих нормы качества лекарственного сырья — медицинских субстанций, вспомогательных веществ, диагностических и лекарственных средств и изготовленных из них препаратов.

Положения фармакопеи основаны на достижениях фармацевтической химии и ее фармацевтического анализа, его критериев, способов и методов. Этот документ включает указания по изготовлению, проверке качества лекарств. Определяет высшие дозы препаратов и устанавливает требования к лекарственному сырью. Выполнение изложенных норм и требований Фармакопеи в сочетании с исполнением требований стандарта GMP обеспечивает надлежащее качество лекарственных субстанций и препаратов.

Государственная фармакопея — фармакопея, находящаяся под государственным надзором. Государственная фармакопея является документом общегосударственной законодательной силы, его требования обязательны для всех организаций данного государства, занимающихся изготовлением, хранением и применением лекарственных средств, в том числе растительного происхождения.

Содержание Фармакопеи:

описания методов химических, физико-химических и биологических анализов лекарственных средств,

сведения о необходимых для этого реактивах и индикаторах, описания статей на отдельные лекарственные субстанции и

лекарственные препараты, списки ядовитых (список А) и сильнодействующих (список Б)

лекарств, таблицы высших разовых и суточных доз для взрослых и детей.

Национальные фармакопеи Многие страны имеют собственные фармакопеи. Всемирная

организация здравоохранения издаёт Международную Фармакопею, не

180