Определение
Минеральная недостаточность – это состояние, вызванное пониженной концентрацией в организме необходимых для здоровья минеральных веществ. Это может привести к нарушению той или иной функции организма, но иногда просто свидетельствует об отклонении от нормы, характерной для большинства здоровых людей.
Минеральные вещества – это неорганические элементы или соединения, необходимые для нормальной жизнедеятельности. К ним относятся вода, натрий, калий, хлор, кальций, фосфор, сульфаты, магний, железо, медь, цинк, марганец, йод, селен и молибден. Некоторые минералы (например, вода) являются не одиночными атомами, а молекулами. Молекулами являются также фосфаты, сульфаты и селениты. Фосфат содержит атом фосфора, а сульфат – атом серы. Принимать сульфаты не нужно, поскольку организм получает достаточное количество этого вещества из белков. Селен содержится в пище в виде селенита и селената.
Роль хром и бора для здоровья человека еще до конца не изучена. Доказано, что фтористые соединения оказывают положительное влияние на крепость костей и зубов, но их значение для организма в целом пока под вопросом.
Содержание минералов в организме устанавливается на основании количества эритроцитов в крови, анализа плазмы или мочи. Для диагностики дефицита кальция и фосфатов используется рентген позвоночника. Йододефицит устанавливается путем визуального осмотра и пальпации шеи пациента. Дефицит железа, выявляется, в частности, с помощью ступенчатого теста. Минеральные вещества отвечают за самые разные функции организма, поэтому методы диагностики их дефицита тоже очень разные.
Описание
Лабораторные исследования на животных показали, что большой дефицит любого неорганического вещества в организме проявляется специфическими симптомами и даже может привести к летальному исходу из-за нарушения функций организма, вызванного нехваткой определенного питательного элемента. У людей чаще всего встречается дефицит не одного, а сразу нескольких питательных веществ. Как правило, у людей с нарушениями питания наблюдается недостаток различных элементов. Нарушения питания – распространенное явление среди алкоголиков. Алкоголь обеспечивает организм половиной необходимой энергии, из-за чего потребление пищи (а вместе с ней витаминов и минеральных веществ) также сокращается в два раза. Впрочем, дефицит одного питательного вещества тоже встречается. Например, у жителей отдельных регионов мира наблюдается дефицит йода, а у больных с патологическим кровотечением – дефицит железа.
Неорганические соединения играют большую роль в работе организма. Дефицит воды, натрия и калия может привести к нарушениям нервной деятельности и сердечного ритма. Нехватка питательных веществ не всегда вызвана их недостаточным содержанием в рационе. Она может быть вызвана быстрым вымыванием микроэлементов из организма при сильной диарее и других состояниях. Дефицит йода – это огромная медицинская проблема для всего мира. Нехватка йода особенно распространена там, где в почвах не хватает этого элемента. Йододефицит приводит к возникновению узлового зоба (относительно безопасная опухоль в области шеи), а также к серьезному пороку развития – врожденному гипотиреозу. Единственная функция, выполняемая йодом в организме, – это участие в выработке гормона щитовидной железы. Поскольку этот гормон играет большую роль в развитии эмбриона, йододефицит во время беременности может привести ко множеству различных врожденных дефектов у ребенка.
Дефицит кальция из-за его малого количества в рационе встречается крайне редко. Однако у некоторых людей этот состояние развивается на фоне дефицита витамина D, необходимого для нормального всасывания кальция из пищи. Именно поэтому нехватка витамина D у детей выражается также симптомами дефицита кальция.
Дефицит фосфатов встречается редко, поскольку они в достаточном количестве содержатся в продуктах растительного и животного происхождения, и, к тому же, хорошо всасывается. Дефицит железа вызывает анемию (снижение числа эритроцитов), симптомами которой являются усталость и одышка.
Дефицит остальных неорганических веществ – не слишком распространенное явление. Дефицит магния встречается очень редко, в основном, у больных хроническим алкоголизмом, лиц, принимающих мочегонные средства, а также у тех, кто страдает тяжелой продолжительной диареей. Причины нехватки магния, как правило, те же, что для дефицита натрия и калия. Дефицит цинка – редкое явление, встречающееся, в основном, в беднейших странах Ближнего востока, где основной продукт питания – пресный пшеничный зерновой хлеб. Дефицит меди тоже редок. Тяжелые нарушения обмена этого элемента характерны для наследственных заболеваний: болезни Вильсона и болезни Менкеса.
Дефицит селена встречается там, где в почвах наблюдается недостаток этого элемента. Содержание селена в выращенных на таких землях растениях тоже низкое. В группу риска входят также недоношенные младенцы. Дефицит марганца встречается очень редко. Исследования на людях показали, что он вызывает появление чешуйчатой красной сыпи в верхней части тела. Дефицит молибдена не встречается, но, по косвенным данным, он может привести к задержке умственного развития и даже к смерти.
Причины и симптомы
Дефицит натрия и воды – наиболее опасные и распространенные виды минеральной недостаточности. Они возникают из-за повышенного вымывания полезных веществ из организма, например, при продолжительной диарее или рвоте. Болезни, сопровождающиеся диареей, вообще являются серьезной проблемой мирового здравоохранения; от них умирает четвертая часть новорожденных (2,5 млн. ежегодно). Почти все эти случаи происходят в бедных странах Африки и Азии из-за попадания в источники воды фекалий людей и животных.
Главное осложнение заболеваний, сопровождающихся диареей, – обезвоживание (потеря жидкости и натрия). Это приводит к уменьшению жидкости в системе кровообращения (сердце, вены, артерии и сосуды). Сильное обезвоживание, сопровождающееся потерей 10% массы тела, может вызвать шок – недостаточность кровоснабжения тканей организма, приводящая к нехватке кислорода в клетках. При диарее теряется много электролитов, но лечение направлено, главным образом, на восполнение воды и натрия в организме.
Дефицит натрия и калия также часто связан с приемом мочегонным препаратов, вымывающих натрий из организма. Эти средства применяются для лечения гипертензии (повышенного артериального давления) с целью снижения риска сердечно-сосудистых заболеваний. Прием мочегонных уменьшает содержание натрия в плазме крови. Побочным эффектом некоторых лекарств этого ряда является также дефицит калия. В результате может понизиться содержание этого элемента в плазме (гипокалемия).
Дефицит йода чаще встречается там, где в почвах содержится мало этого элемента. Выращенные на таких землях сельхозпродукты также бедны йодом. Суточная норма потребления йода составляет 0,10-0,15 мг. Йододефицит возникает при потреблении менее 0,05 мг йода в день. В результате может развиться узловой зоб (увеличение щитовидной железы, расположенной в области шеи). Это заболевание остается проблемой стран Восточной Европы, ряда районов Индии и Южной Америки, а также Юго-Восточной Азии. В США проблема решена за счет выпуска продуктов питания, обогащенных йодом. Дефицит йода во время беременности может привести к развитию у плода врожденного гипотиреоза, следствием которого является задержка умственного развития, выпадение языка изо рта, иногда глухота, немота и хромота.
Дефицит железа возникает из-за неполноценного питания, быстрого роста организма и чрезмерной потери железа. В человеческом и коровьем молоке содержится мало железа, поэтому в группу риска развития анемии попадают новорожденные, у которых железо участвует в кроветворении и наращивании мышечной массы. Материнское молоко предпочтительнее коровьего, поскольку у ребенка усваивается около 50% железа, содержащегося в грудном молоке (против 10%, которые усваиваются из молока коровы). Еще одна из причин дефицита железа – потеря крови во время менструации или кишечного кровотечения. Основные симптомы железодефицита – анемия, повышенная утомляемость, слабость.
Кальций и фосфаты тесно связаны друг с другом. Около 99% кальция и 65% фосфатов входят в состав костной ткани, где эти вещества образуют кристаллы фосфата кальция. Кальцием и фосфатом богаты многие продукты (молоко, яйца и зеленые листовые овощи). Например, в 1 кг цельного коровьего молока содержится 1,2 г кальция и 0,95 г фосфора, в 1 кг брокколи – 1 г кальция и 0,67 г фосфора. Яйца – один из самых богатых источников кальция и фосфатов. Недостаток кальция (гипокальциемия) или фосфатов, вызванные неправильным рационом, встречаются крайне редко. Дефицит кальция скорее связан с нехваткой витамина D, который ухудшает всасывание кальция из пищи (даже если она изначально содержит достаточное количество этого элемента). Дефицит витамина D наблюдается у детей младшего возраста, пожилых людей и лиц, которые проводят на солнце мало времени.
Дефицит цинка встречается у крестьян в странах Ближнего Востока, для которых источником энергии на 75% является пресный пшеничный зерновой хлеб. В рационе, из которого исключено мясо, цинк все-таки присутствует. Однако в такой пище содержится и фитиновая кислота (около 3 г в день), препятствующая всасыванию цинка. Пресный хлеб готовится без дрожжей, а именно в них содержатся энзимы, нейтрализующие фитиновую кислоту. Симптомы дефицита цинка – полное прекращение или замедление полового созревания (отсутствие лобковых волос, хрупкое телосложение). возникновения дефицита цинка.
В развитых странах дефицит цинка – довольно редкое явление, встречающееся, в основном, у больных алкоголизмом и лиц с нарушениями всасывания в кишечнике. Низкий уровень цинка в плазме крови отмечается у людей, страдающих циррозом печени, болезнью Крона и целиакией. Как показали исследования на людях, признаки дефицита цинка начинают проявляться через 2-5 недель с момента, когда человек перестает получать этот элемент с пищей. Симптомы дефицита цинка – диарея, сыпь на лице, в области паха или на кистях рук и ступнях ног. Состояние можно облегчить введением препаратов цинка. Однако увеличение потребления кальция, возможно, ухудшает или вообще приостанавливает всасывание цинка в организме. В связи с этим возникает вопрос о возможности одновременного приема препаратов цинка и кальция для профилактики остеопороза.
Серьезные нарушения обмена меди встречаются при двух редких наследственных заболеваниях: болезни Вильсона и болезни Менкеса. Вероятность их развития – 1:100000. Оба заболевания вызваны мутацией белков, участвующих в транспорте меди (иными словами, специальных каналов, по которым ионы меди проникают через мембрану клетки). Болезнь Менкеса приводит к задержке умственного развития. Смерть наступает в возрасте до 3 лет. Основные проявления заболевания – рост жестких, спутанных, ломких серых волос; пониженное содержание меди в крови, печени и мозге; накапливание меди в кишечнике и почек.
Дефицит селена встречается у недоношенных детей, имеющих предрасположенность к низкому содержанию селена в плазме крови. У доношенных детей уровень селена в плазме составляет около 0,001-0,002 мМоль, у малышей, родившихся раньше срока, уровень селена в плазме может составлять лишь 1/3 от этого показателя. До сих пор неясно, к каким отдаленным последствиям это приводит. Дефицит селена наблюдается в тех регионах, где его мало в почве. Это провинция Кешан в Китае, Новая Зеландия и Финляндия. В честь одного из этих регионов названа болезнь Кешана, поражающая некоторые отделы сердца. Возможно, болезнь Кешана, которая может привести к летальному исходу, развивается на фоне селеновой недостаточности и действия определенного вируса.
Диагностика
Дефицит воды, натрия, калия, железа, кальция и фосфатов выявляется на основе анализа плазмы или мочи, а также установления числа эритроцитов в крови.
Йододефицит диагностируется путем измерения концентрации йода в моче. Уровень выше 0,05 мг на 1 грамм креатинина считается нормальным; уровень ниже 0,025 мг сигнализирует о проблеме.
В норме в сыворотке крови содержится 1,2-2,0 ммоль магния. Дефицит магния приводит к развитию гипомагниемии (состояние, при котором содержание магния в крови составляет менее 0,8 ммоль). Снижение этого показателя до 0,5 ммоль приводит к уменьшению содержания в крови кальция и иногда калия. Некоторые симптомы гипомагниемии (судороги, конвульсии) на самом деле вызваны гипокальцемией. Нарушения сердечного ритма являются следствием пониженного содержания калия.
Анализов, позволяющих точно диагностировать дефицит цинка, не существует. Если в рационе содержится достаточное количество цинка (16 мг в день), то дневной уровень этого элемента в моче составляет около 0,45 мг в день. При пониженном содержании цинка в пище (0,3 мг в день) его уровень в моче составляет 0,150 мг в день. Содержание цинка в плазме крови остается неизменным даже при дефиците этого элемента в рационе. Кроме того, на уровень цинка в крови и моче влияют различные факторы, и получить четкую картину по нему не представляется возможным.
Дефицит селена диагностируется на основании анализа плазмы крови (в норме – 70 нг/мл) и числа эритроцитов (в норме – 90 нг/мл). Показателем также является уровень активности фермента глутатион–пероксидазы в тромбоцитах (маленьких клетках, отвечающих за свертываемость крови).
Лечение минеральной недостаточности
Дефицит натрия, калия, кальция, фосфатов и железа обычно лечится путем внутривенных инъекций недостающего минерального вещества.
Йододефицит можно легко предотвратить или устранить, употребляя в пищу продукты, обогащенные йодом. Столовая соль обогащается йодистого калия (100 мг на 1 кг соли). В развитых странах проблема узлового зоба была почти полностью решена именно путем йодизации соли. В странах третьего мира практикуются также инъекции синтетических препаратов йода. Узловой зоб – излечимое заболевание, а врожденный гипотиреоз нет!
Дефицит магния устраняется за счет потребления продуктов, богатых этим элементом. Если он возник в результате длительного истощения организма, назначаются также инъекции сульфата магния (2,0 мл 50%-ного раствора MgSO4). При тяжелых формах, сопровождающихся конвульсиями, магний вводят с помощью инъекций или капельниц. Для внутривенных вливаний берут 500 мл 1%-ного раствора (1г/100 мл) сульфата магния, который вводится постепенно в течение 5 часов.
Дефицит цинка и меди – сравнительно редкое явление. При подозрении на такое нарушение и при его обнаружении назначается прием рекомендованной суточной дозы недостающих минеральных веществ.
При дефиците селена взрослым назначается ежедневный прием 100 мг (курс лечения – 1 неделя). Селен поступает в организм в виде селенометеонина. Заболеваемость болезни Кешана в Китае снижается путем добавления в детский рацион 1,0 мг селенита натрия в неделю.
Прогноз
Узловой зоб, связанный с дефицитом йода, излечим, но врожденный гипотиреоз вылечить невозможно. Последствия железодефицита неопасны для жизни и легко устранимы. Дефицит магния также излечим. Его симптомы полностью или в значительной степени исчезают уже через 2 дня лечения. Лечение дефицита цинка у молодых людей из Ирана и других стран Ближнего Востока уже через несколько месяцев привело к возобновлению роста волос на лобке и нормализации размера гениталий.
Лучшая профилактика минеральной недостаточности у здоровых людей – потребление рекомендованной дозы минералов. Во многих странах действуют специальные программы по лечению населения и производству обогащенных минеральными веществами продуктов. Программы по профилактике железо- и йододефицита широко распространены, а вот меры по предотвращению дефицита селена применяются только в тех странах, где в почвах мало этого элемента. Дефицит калия встречается, в основном, у лиц, принимающих мочегонные препараты. Минеральная недостаточность часто связано с каким-то заболеванием. В этом случае требуются не превентивные меры, а непосредственно лечение. Специальная профилактика дефицита кальция не требуется, однако добавки, содержащие это вещество, широко применяются для предотвращения остеопороза. Для профилактики дефицита магния, цинка, меди, марганца и молибдена достаточно сбалансированной диеты или прием препаратов, содержащих эти минеральные вещества.
