Мікроелементи

Мікроелементи - хімічні елементи, що входять до складу організмів в мізерно малих кількостях і необхідні для нормальної життєдіяльності.
Мікроелементи входять в склад ферментів, гормонів, вітамінів та інших біологічно важливих речовин, які беруть безпосередню участь у проміжному обміні речовин, впливаючи на основні функції організму (розвиток, зростання, розмноження, кровотворення та ін). Мікроелементи поступають в організм людини і тварин з продуктами харчування та питною водою.
Нижче наведені приклади патологічних явищ, що спостерігаються в організмі при нестачі мікроелементів.

Мікроелементи - хімічні елементи, зазвичай містяться в організмах у малих кількостях (зазвичай до тисячних і менших частках відсотка, але іноді у великих кількостях - у сотих і навіть в десятих частках відсотка). Елементи, що містяться в кількостях, менших мільйонних часток відсотка, називають ультраэлементами. У складі тваринних організмів відкрито 55 мікроелементів, які складають в сумі близько 0,4-0,6% живої ваги організмів.
В даний час мікроелементи і ультраэлементы за вивченості їх значення для організму ссавців можна розділити на три групи (табл. 2). Мікроелементи групи I постійно містяться у тваринних організмах; з'ясовані багато боку їх фізіологічної активності і деякі біохімічні механізми; вони входять до складу біологічно активних сполук і є в ряді випадків незамінними. Мікроелементи групи II також постійно містяться в тваринних організмах, але форми сполук, фізіологічна та біохімічна роль ряду М. цієї групи мало досліджені (ІІа) або невідомі (II6). До групи III віднесені М., виявлені у тварин організмах, для яких кількісне зміст, а також біологічна роль не вивчені. У крові ссавців і людини постійно виявляється 24 мікроелементи, в тому числі мідь (100 - 120 мкг%), марганець (12-15 мкг%), кобальт (3-7 мкг%), молібден (близько 1 мкг%), уран (1-2 мкг% цільної крові). В жіночому молоці відкрито 30 мікроелемента, в тому числі мідь (40-61 мкг%), цинк (140-210 мкг%), кобальт (1-4 мкг%).
Деякі органи і тканини концентрують мікроелементи, утворюючи їх депо, за допомогою яких у ряді випадків забезпечується регулювання розподілу мікроелементів в організмі (табл. 1). Більшість мікроелементів входить до складу органічних сполук і часто зумовлює їх високу хімічну і біологічну активність (наприклад, сполуки металів з білками, багато ферменти, дихальні пігменти, деякі гормони і вітаміни). Органічні сполуки М. беруть участь у проміжному обміні речовин, впливаючи на основні функції організму (розвиток, зростання, розмноження, кровотворення). Недолік або надлишок певних М. в їжі (кобальту, цинку, міді, марганцю, бору, молібдену, нікелю, стронцію, свинцю, йоду, фтору, селену) призводить до порушення обміну речовин і виникнення ендемічних захворювань людини і тварин. Биогеохимическое районування повинно служити однією з основ крайової медицини.
На схематичній карті біогеохімічного районування (цветн. табл.) зображені наступні біогеохімічні зони і зональні провінції (в яких поєднуються ознаки зон за концентраціями і співвідношенням хімічних елементів).

Схематична карта біогеохімічного районування СРСР. (Склав Ст. Ст. Ковальський.) Зони: 1 - тайгово-лісова нечерноземная; 2 - лісостепова і степова чорноземні; 3 - сухостепова, пустельна і напівпустельна; 4 - гірські; зональні біогеохімічні провінції: 5-збагачені Sr, бідні Са; 6 - бідні Cu, багаті Mo і сульфитами; 7 - багаті; 8 - бідні J і З; азональні біогеохімічні і (деякі гірські) провінції: 9 - багаті З; 10 - багаті Cu; 11 - багаті Мо; 12 - багаті Ni; 13 - багаті Pb; 14 - багаті F; 15 - багаті Са і Sr; 16 - багаті Se.

A. Тайгово-лісова нечерноземная зона. Біологічні реакції організмів тут визначаються нестачею кальцію, фосфору, калію, кобальту, міді, йоду, бору; достатком марганцю і цинку, відносним надлишком стронцію; ґрунти кислі. По всій зоні поширені провінції: 1) бідні кобальтом (в тканинах та молоці тварин знижений вміст кобальту та вітаміну В12; ендемії - акобальтозы, гіпо - і авітаміноз В12 серед овець, рідше великої рогатої худоби, рідко коней і свиней); 2) бідні міддю (ослаблений синтез окислювальних ферментів; гемосидероз; ендемічні анемії у овець, великої рогатої худоби, рідше - інших видів домашніх тварин); 3) бідні на йод (порушений синтез гормонів щитовидної залози; ендемічне збільшення щитовидної залози, ендемічний зоб серед усіх видів домашніх тварин та у людей); 4) бідні кальцієм і фосфором (порушений обмін речовин в кістковій тканині; ендемічні захворювання кістково-суглобової системи, частіше у молодняку); 5) бідні міддю та кобальтом (частіше на торф'яних ґрунтах) (ослаблений синтез вітаміну В12 і окислювальних ферментів; ендемічні акобальтозы, ускладнені недоліком міді гіпо - і авітаміноз В12 овець і великої рогатої худоби); 6) найбідніші йодом і кобальтом (в районах Ярославської обл., Марійської АРСР та ін) (порушення синтезу гормонів щитовидної залози посилюється недоліком кобальту; страждають всі види тварин і осіб); 7) збагачені стронцієм, бідні кальцієм (у районах Читинської і Амурської обл.) (ендемічне порушення формування кісткової тканини; уровська хвороба тварин і людини).
B. Лісостепова і степова чорноземна зона. Біологічні реакції визначаються достатком кальцію, кобальту, міді, йоду, іноді недоліком калію, марганцю, часто фосфору. Ґрунти нейтральні, слаболужні. Біологічні реакції, характерні для інших зон, зазвичай не зустрічаються. Ендемічне збільшення щитовидної залози і зоб зустрічаються у тварин на сірих лісових ґрунтах, у заплавах річок і на вилужених чорноземах.
Ст. Сухостепова, пустельна і напівпустельна зона. Біологічні реакції визначаються підвищеним вмістом сульфатів, часто бору, іноді молібдену, недоліком міді, марганцю, в деяких випадках надлишком нітратів. Ґрунти нейтральні та лужні. Поширені провінції: 1) бідні міддю, багаті сульфатами і молібденом (райони Терсько-Сулакской низовини, Узбекистану, Кулундинской степу) (знижена активність сульфидоксидазы печінки і окислювальних ферментів центральної нервової системи; демієлінізація центральної нервової системи; порушена координація рухів, судоми, паралічі; ензоотична атаксія, параплегия у ягнят, рідше у козенят, телят); 2) багаті бором (Прикаспійська низовина, Кулундинская степ) (знижена активність амілази і частково протеїназ травного тракту; порушено виділення бору нирками; ендемічні ентерити, часто пневмонії у овець, верблюдів, у людини); 3) багаті нітратами (пустелі Середньої Азії) (ендемічна метгемоглобінемія).
Р. Гірські зони. Біологічні реакції різноманітні і визначаються мінливою концентрацією і співвідношенням багатьох хімічних елементів. Поширені провінції з нестачею йоду, кобальту й інших елементів; ендемічне збільшення щитовидної залози, зоб, гіпо - і авітаміноз В12 у різних видів тварин і у людини.
Умовними знаками позначені азональні біогеохімічні провінції (ознаки яких не відповідають характеристиці зон) і деякі гірські провінції: 1) багаті кобальтом (деякі райони Азербайджану) (посилений синтез вітаміну В12); 2) багаті міддю (райони Башкирії) (ендемічна анемія, супроводжується переродженням печінки у овець); 3) багаті молібденом (Анкаванская провінція у Вірменії) (підвищений синтез ксантиноксидазы; збільшений вміст сечової кислоти в крові та сечі; ендемія молібденової подагри у людини, молібденового токсикозу у тварин; 4) багаті нікелем (райони Актюбінської області) (відкладення нікелю в епідермальних тканинах, особливо в рогівці очей; ендемічні захворювання очей у ягнят і телят); 5) багаті свинцем (Аткызская і Ахталыкская провінції у Вірменії) (збагачення свинцем організму людини і тварин; ендемічні нервові захворювання - цефальгии, міальгії та ін); 6) багаті на фтор (порушено окостеніння; спостерігаються деформація кісток, звуження порожнини кістковомозкового каналу; ендемічний флюороз у тварин і у людини; 7) багаті кальцієм і стронцієм (Таджицька РСР) (підвищена активність фосфатази, збільшений вміст стронцію в епіфізарному хрящі, і кісткової тканини; ендемічні хондродистрофії, рахиты); 8) багаті селеном (райони Тувинської АРСР) (підвищений вміст селену в тканинах тварин; ендемічні порушення кератинообразования та анемії; можливі ентерити, гепатити, нефроз у овець, а можливо, і в інших видів тварин); 9) бідні на фтор (знижений вміст фтору в емалі і дентині зубів; ендемічний карієс зубів у тварин і людини); 10) бідні марганцем (знижена активність фосфатази, фосфорилази, ізолимонної дегидразы; ендемічний перозис у птахів).
Різні геохімічні зони характеризуються різним вмістом мікроелементів у ґрунтах, рослинної їжі і питних водах. Виникає необхідність нормування вмісту мікроелементів у харчових раціонах людини і домашніх тварин як однієї з важливих завдань гігієни харчування, що може служити основою профілактики ендемічних порушень обміну речовин та ендемічних захворювань. З цієї точки зору велике значення має визначення потреби в мікроелементах людини і тварин, регулювання змісту М. в лікувальних і харчових раціонах людини в сучасній клініці лікувального харчування. См. також Мінеральні речовини (харчування).