Круговорот микроэлементов в биосфере. Эндемические заболевания и их профилактика. Методы оценки обеспеченности микроэлементами организма

Фосфор – один из наиболее важных биогенных элементов. Он входит в состав нуклеиновых кислот, фосфолипидов клеточных мембран, АТФ[*], ферментов, костной ткани, дентина. Основные звенья круговорота фосфора:
1) в биотический круговорот фосфор поступает в процессе разложения организмов и постепенно переходит в фосфаты. Основной путь круговорота – превращение нерастворимых солей фосфорной кислоты (H3PO4) в растворимые;
2) большая часть фосфора быстро и прочно связывается с металлами почвы, особенно с Fe и Al;
3) бактерии и особенно микоризообразующие грибы способны растворять фосфаты своими органическими кислотами. Живя в симбиозе с растениями, они делают фосфаты съедобными для них;
4) биосферный фосфор медленно вымывается с континентов в океан. Механизмы возвращения фосфора в круговорот в природе недостаточно эффективны и не возмещают его потерь. Вынос фосфатов на сушу осуществляется в основном с рыбой (около 60 тыс. т. в год). Морские птицы также участвуют в возвращении фосфора в круговорот. Однако перенос фосфора и других веществ из моря на сушу птицами сейчас происходит не столь интенсивно, как в прошлом;

Эндемический зоб – компенсаторное увеличение щитовидной железы. Это ярко проявляется в местах (провинциях) с одновременным недостатком йода и кобальта. В провинциях бедных фтором распространен эндемический кариес зубов и у животных и у человека (пример – содержание фтора в питьевой воде в крупных городах Беларуси) от 0,1 до 0,3 мг/л.
Искусственные биогеохимические провинции. В настоящее время, кроме естественных эндемических почвенных регионов, появились искусственные биогеохимические районы и провинции. Их появление связано с поступлением в почву промышленных выбросов (дымовые выбросы заводов, сбросы сточных вод и твердых отходов).
Фабричная пыль, оседая на поверхности земли, покрывает ее все более толстым слоем, что наблюдается в крупных промышленных районах. Чаще всего оседают частицы, содержащие активные химические вещества. Под их действием в почве происходят реакции, совершенно изменяющие ее состав.
Так, выбросы продуктов сгорания каменного угольного угля с большим содержанием SO2 (диоксид серы) приводит к образованию в почве серной кислоты (H2SO4).
Поступление в почву ртути даже в незначительных количествах оказывает большое влияние на ее биологические свойства. Повышенное содержание ртути в почве оказывает неблагоприятное воздействие на организм человека: наблюдается увеличение частоты заболеваний нервной и эндокринной систем.
Свинец при попадании в почву угнетает деятельность микроорганизмов-антагонистов кишечной и дизентерийной палочек, удлиняет сроки самоочищения почвы, а у людей, проживающих в этих районах наблюдаются патологические изменения со стороны кроветворной системы, органов внутренней секреции, а также отмечается учащение случаев злокачественных новообразований.
Искусственные геохимические провинции с повышенным содержанием канцерогенных веществ в почве наблюдаются вблизи ТЭЦ, аэродромов, вблизи автомагистралей и в районах лесных пожаров.
В искусственных биогеохимических районах, как правило, отмечается повышение уровня заболеваемости, врожденные уродства детей и аномалии развития, нарушение физического и психического развития детей. Помимо отдаленных последствий, в искусственных геохимических провинциях наблюдаются случаи не только хронических, но и острых отравлений, особенно при проведении сельскохозяйственных работ.
Методы определения обеспеченности организма витаминами и минералами можно, условно, разделить на инвазивные (с нарушением целостности органов и тканей) и неинвазивные (без повреждения целостности организма).
К инвазивным методам относятся биохимические методы определения микронутриетов в сыворотке крови, органах и тканях организма. Достоинство этих методов – достаточно точное количественное определение содержания витаминов и микроэлементов; недостаток – высокая стоимость, необходимость наличия специализированного оборудования.
Неинвазивные методы можно разделить на:
-косвенные (определение микроэлементов в моче и других биосубстратах организма, пример – определение микронутриентов по волосам и ногтям; содержание йода в моче – йодурия);
-расчетные (определение обеспеченности организма витаминами и минералами по фактическому рациону питания)
-экспресс-методы (определение рисков развития дефицитов витаминов и микроэлементов путем тестирования человека с помощью специальных анкет-опросников, описывающих факторы риска, симптомы, жалобы (признаки), которые пациенту следует оценить применительно к своему здоровью и личному опыту).