Топография микроэлементов.

Микроэлементы в организме неравномерно распределены между органами и тканями. Большинство их в высоких концентрациях содержится в печени, которая рассматривается как функциональное депо для многих микроэлементов. Отдельные элементы проявляют сродство к некоторым органам и тканям. Так, например, цинк Zn в высоких концентрациях содержится в поджелудочной железе; молибден Mo – в почках; стронций Sr – в костях; барий Ba – в сетчатке глаза; марганец Mn, бром Br, хром Cr – в гипофизе.

Формы нахождения биогенных элементов в организме.

Биогенные элементы в организме могут находиться как в свободной ионизированной форме, так и в составе различных соединений. Так, напр., железо в виде Fe²⁺ как комплексообразователь содержится в составе гемоглобина, участвующего в транспорте кислорода от легких к тканям. Железо в виде ионов Fe²⁺ и Fe³⁺ содержится в составе ферментов, участвующих в биологическом окислении. В кислой среде желудка содержатся свободные ионы Fe²⁺ и Fe³⁺. В щелочной среде кишечника железо осаждается в виде Fe(OH)₃.

Современная медицина широко исследует взаимосвязь между содержанием химических элементов в организме и возникновением и развитием различных заболеваний. Оказалось, что особенно чутко организм реагирует на изменение концентраций микроэлементов. Поэтому определение содержания микроэлементов в органах и тканях в норме и при патологии имеет большое значение для прогнозирования, диагностики и лечения различных заболеваний. Так, например, установлено, что при гипертонической болезни в крови и эритроцитах более, чем в два раза снижается содержание лития Li. При инфаркте миокарда в плазме крови уменьшается содержание цинка Zn.

В 1926 г. академик Вернадский предложил выделить химические области – участки земной коры, отличающиеся повышенным содержанием одних элементов и обедненных другими химическими элементами. Такие участки получили название биогеохимических провинций. Отсюда, одни организмы попадают в условия избытка каких-либо элементов, а другие – недостатка. Это приводит к возникновению эндемических заболеваний, т.е. заболеваний, характерных для какой-то определенной местности или региона. Так, например, в местностях, удаленных от моря, где в воде и растениях содержится недостаточное количество йода I (в т.ч. в Омской области) у людей возникает заболевание щитовидной железы – эндемический зоб. При избытке молибдена Mo в почве (в частности, в Армении) возникает молибденовая подагра. Механизм возникновения этого заболевания связан с тем, что молибден при избыточном поступлении в организм активизирует пуриновый обмен, в результате чего образуется большое количество мочевой кислоты. Ее труднорастворимые соли – ураты натрия – откладываются в суставах, что приводит к подагре.

Токсическое действие нитратов на организм.

Нитраты при их избыточном поступлении в организм с продуктами питания оказывают токсическое действие. В кислой среде желудка нитраты превращаются в нитриты:

NO₃^-+2H⁺+2eNO₂^-+H₂O

Нитриты, поступая в кровь, взаимодействуют с гемоглобином: они окисляют его и переводят в метгемоглобин-форму, не способную транспортировать кислород:

Hb(Fe²⁺)+ NO₂^-+2H⁺метHb(Fe³⁺)+NO+ H₂O

Т.о., взаимодействие нитритов с гемоглобином нарушает процесс переноса кислорода в организме, что приводит к гипоксии, которая сопровождается тошнотой, рвотой, потерей сознания, также может привести к гибели организма. Нитраты в организме также могут участвовать в образовании канцерогенных соединений, вызывающих появление злокачественных опухолей.