Для патологив, физиологов, биохимиков, профпатологов.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Путь к созданию нашего труда был во многих отношениях нетрадиционным. В основу первоначального замысла данной мо­нографии легли результаты многолетних наблюдений по геогра­фической патологии эндемических заболеваний биогеохимичес­кой природы, а также экспериментально-морфологических ис­следований токсического действия некоторых микроэлементов (МЭ) на органы, ткани и клетки человека и лабораторных жи­вотных. Указанные наблюдения были начаты в 60-х годах и про­должаются до настоящего времени в лаборатории географичес­кой патологии Института морфологии человека АМН СССР. Здесь же были сформулированы первые теоретические положе­ния об основных закономерностях функционирования системы МЭ Как особого аппарата обеспечения микроэлементного гомео-стаза и поддержания элементного состава живых организмов. В краткой форме эти положения были изложены ранее [Ав-цын А. П., 1972] и неоднократно дополнялись и развивались в последующих публикациях. Примером того, как в нашем не­большом коллективе осуществлялось изучение географической патологии и экспериментальной патоморфологии токсического действия одного из микроэлементов, а именно фтора, является книга Патология флюороза [Авцын А. П., Жаворонков А. А., 1981].

В 1982 г. впервые было сформулировано понятие о микро-элементозах (МТОЗах), которое обсуждалось на научной кон­ференции в марте 1983 г. в Институте аналитической химии и геохимии им. В. И. Вернадского. В 1983 г. была опубликована первая классификация этих своеобразных и, как выяснилось, широко распространенных болезней. В коллективной моногра­фии Патология человека на Севере (1985) А. П. Авцын и А. А. Жаворонков описали проявления недостаточности жиз­ненно важных МЭ и влияние некоторых токсичных МЭ в экст­ремальных зонах техногенного загрязнения на население Севе­ра СССР. В 1986 г. были охарактеризованы важнейшие алю-мииозы человека. В 1987 г. специально для врачей был опуб­ликован уточненный вариант классификации МТОЗов человека. В ряде публикаций и докладов совместно с Л. С. Строчковой рассматривались вопросы о роли МЭ на клеточном уровне в условиях нормы и патологии и выполнены соответствующие экспериментальные работы. Из сказанного достаточно ясно, что проблема МТОЗов возникла в рамках географической патоло­гии и получила дополнительные стимулы для своего развития в результате развернувшихся затем исследований по общей и частной патологии клетки.

Вначале мы предполагали ограничиться публикацией до­вольно короткого обобщения результатов конкретных наблю­дений. Однако углубленное изучение данных обширной лите­ратуры, посвященной всем МЭ, сопоставление этих в чем-то сходных или резко контрастных материалов, многолетнее обду­мывание закономерностей полезного или, напротив, токсическо­го действия МЭ, присутствующих в клетках и жидкостях орга­низмов в удивительно малых количествах, побудили нас резко изменить первоначальный план. Мы пришли к выводу, что на настоящем этапе изучения МЭ необходимо более подробно рас­сказать читателю об их основных химических и биологических свойствах. Это в большей степени соответствует потребностям текущего момента, так как знакомство врачей с данной пробле­мой является крайне недостаточным.

Все авторы предлагаемого читателю труда являются чле­нами Научного совета АН СССР по проблемам микроэлементов в биологии. Двое из нас имеют медицинское, двое — биологичес­кое образование. В связи с этим вопросы общей и частной па­тологии, включая проблемы клинических проявлений и класси­фикации микроэлементозов, изложены автором этих строк и зав. лабораторией географической патологии НИИ морфологии человека АМН СССР, проф. А. А. Жаворонковым. Системати­зированные сведения о биохимии МЭ, а также данные о роли ге­нетических факторов в происхождении микроэлементозов изло­жены зав. кафедрой физиологии и биохимии человека и жи­вотных Самаркандского университета, засл. деят. науки УзССР, проф. М. А. Ришем — известным специалистом в этой области знания. Характеристику влияния различных концентраций МЭ на культуры клеток человека осуществила ст. науч. сотр., докт. биол. наук Л. С. Строчкова. К счастью, в число изучаемых ею элементов вошел селен, благодаря чему удалось получить новые факты об антибластическом влиянии этого МЭ на опухолевые клетки в условиях прямого контакта.

Пересмотр первоначального плана нашей книги существен­но отразился на ее структуре. В главах 1 и 2 приведены общие сведения о МЭ, краткая история их изучения и современные данные об их содержании в органах, тканях и жидкостях орга­низма человека. Значительной новизной отличается глава 3, в которой дана характеристика структурных основ всасывания МЭ, а также изложены взгляды биохимиков, изучающих этот вопрос.

В главе 4 обосновано подразделение МЭ на эссенциальные и токсичные в соответствии с данными современной литературы. В главе 5 изложены взгляды авторов на специальную термино-

Авторы хорошо понимают, что в связи с обширностью и мно-гокомпонентностью учения о микроэлементах и микроэлементо-зах далеко не все стороны этой проблемы удалось осветить с одинаковой полнотой. В современной зарубежной литературе описанию свойств каждого из важнейших МЭ обычно посвяща­ется отдельный том. Такова, например, монография R. J. Sham-berger (1984) о свойствах селена, в которой дана исчерпываю­щая характеристика этого важнейшего эссенциального, а при некоторых условиях токсичного элемента.

Мы ставили перед собой совершенно другую задачу. Кратко характеризуя каждый МЭ, мы в первую очередь стремились привлечь внимание врачей и биологов к его главным свойствам, которые в значительной степени обусловливают клиническую картину и соответствующие патоморфологические изменения. Цитопатологические данные в этой монографии имеют главным образом вспомогательный характер. Они в определенной степе­ни показывают нам многообещающие возможности анализа механизмов действия различных химических элементов, кото­рый мы предполагаем осуществить в будущем. Несколько забе­гая вперед, можно сказать, что уже сейчас экспериментальная цитопатология МЭ содержит в себе большой познавательный материал для выделения специфических и неспецифических ре­акций клеток и их органелл. В еще большей степени он может быть использован в практическом здравоохранении для созда­ния клеточных диагностических тестов для выяснения обратимо­сти повреждающего действия и разработки клеточно-молеку-лярных основ экспериментальной терапии недостаточности эс-сенциальных МЭ и микроэлементных токсикопатий.

В разделе «Приложения» читатель найдет сводные таблицы о важнейших заболеваниях человека при дефиците и при из­бытке эссенциальных, условно эссенциальных и токсичных микроэлементов.

Представленный вниманию читателя труд является одной из первых попыток медико-биологического освещения проблемы МТОЗов человека. Учитывая значительную сложность всей про­блемы, авторы вполне отдают себе отчет в том, что упущения

и возможные неточности в этой   большой работе неизбежны.

Мультидисциплинарное изучение микроэлементов имело и имеет преимущественно аналитический характер, причем мно­гие специалисты пока не преодолели периода научной автар­кии, когда все добытые материалы предназначаются главным образом для внутреннего пользования. Это в значительной сте­пени тормозит познавательный процесс. Достаточно сказать, что все это огромное научное направление еще не имеет офи­циально признанного названия. Между тем необходимость в нем ощущают многие исследователи и практики. Таким назва­нием, по-видимому, является микроэлементология, которая в свою очередь должна подразделяться на общую и частную в зависимости от основного предназначения каждой ветви этой науки. Таким образом, кроме общей микроэлементологии, дол­жны развиваться биологическая, агрономическая, химическая и, разумеется, медицинская микроэлементология.

За все критические замечания мы заранее благодарны.

В заключение мы считаем своим приятным долгом выразить олагодарность всем учреждениям и отдельным лицам, способ­ствовавшим завершению данного многолетнего труда. Очень большую помощь по уточнению библиографии, подготовке ру­кописи к печати нам оказали наши дорогие сотрудники Н. И. Краевская и М. П. Баланова, за что мы им также при­знательны.

По независящим от нас условиям список литературы приво­дится в сокращенном виде.

  Акад. АМН СССР А. П. Авцын 

Предисловие    ......................................................................................................................          5»

Введение.............................................................................................................................................          9-<

Глава 1. Основные сведения о микроэлементах.........................................................          16

1.1.  Определение понятия «микроэлементы». Краткая история их
изучения    ..... ........................................................................................ 16

1.2.  Содержание микроэлементов в окружающей природной среде 26-
1.3, Перенасыщение организма микроэлементами в условиях при-
родных и техногенных локусов.................................................................................... 31 ■

Глава 2. Содержание микроэлементов в органах, тканях н жидкостях

организма человека                                                                                             37"

2.1.  Содержание микроэлементов в организме человека в норме

и в различные периоды его развития................................................................ 37

2.2.  Участие микроэлементов в гомеостатичееких функциях орга-
низма    , ........................................................................................................................... 40»-

2.3.  Адаптация организма в экстремальных условиях и влияние ее
на содержание микроэлементов. Акклиматизационный дефицит
микроэлементов .........................................................................................................  45-

Глава 3. Структурные основы всасывания микроэлементов    ..... 48
3.1. Абсорбция   микроэлементов в  желудочно-кишечном тракте.
Мембранное пищеварение. Особенности метаболизма микроэле-
ментов. Ультраструктурные основы кишечного всасывания....................... 48-
3.2. Микроэлементы и органы дыхания............................................................................ 67

3.3. Микроэлементы и кожа............................................................................................          69*

Глава 4. Эссеициальные н токсичные микроэлементы    .... 77
Глава 5. Микроэлемеитозы человека. Определение терминов. Клас-
сификация ........................................................................................................................................ 83>

Глава 6. Важнейшие эссеициальные микроэлементы н связанные с ни-
ми заболевания............................................................. ' ..................................... 92-
6.1. Железо............................................................................................................... 92-
6.2. Медь....................................................................................................................................................                                           

6.3. Цинк................................................................................................... \.............. 142-
6.4. Марганец................................................................................................................. 167

6.5. Хром................................................................................... '. ',............................................ 188-
6.6. Селен ................................................................................................................................. 196

67. Молибден................................................................................................................................... 231

6.8.   Иод   ..'....

6.9.   Кобальт.................................................................................................................. '                 25S

Глава 7. Условно эссеициальные микроэлементы- и связанные с ними

заболевания.................................................... .............................. 266-
7.1. Мышьяк    ....................................................................................... 266»

7.2. Бор . . . . " ~ ' \ ' " ' " '                                                                    275-
7.3. Бром    .    .    .    .                       .   \   \   \    \   \   \   \                                  279"

495»

Z'j- *T°P....................................................................................................................................................................         28C

7.5.   Литии ............................................................................................................ 301

7.6.   Никель   . ................................................... .                             ЗОЕ

7.7.   Кремний......................................................                                                    32£

7.8.   Ванадий.......................................................................... '                               337

Г лава 8. Токсичные микроэлементы и вызываемые ими заболевания              347

8.1.   Алюминий..........................................................................................              347

8.2.   Кадмий.............................................................. !!!!!'        361

8.3.   Свинец...................................................................................

8.4.   Ртуть............................................................................................................... 393

8.5.   Бериллий    . .................................................................. '.    '    '    '                 397

8.6.   Барий.............................................................................................................. 404

8.7.   Висмут        .   ".............................................................................................. 405

8.8.  Таллий и другие потенциально-токсичные микроэлементы ! !............. 405
Глава 9. Ятрогениые микроэлементозы................................................................. 413

9.1.  Патологические реакции, связанные с лечебным использованием
эссенциальных микроэлементов..............................................................        414

9.2.  Патологические реакции, связанные с лечебным использовани-
ем  условно эссенциальных  микроэлементов    ....                     41f

9.3.  Патологические реакции, связанные с лечебным использованием
условно токсичных и токсичных микроэлементов    ....             427

Глава 10. Наследственные формы микроэлементозов человека и жи-
вотных .................................................................................................... 4gg

10.1.  Первичные нарушения обмена микроэлементов прн наследст-
венных болезнях.......................................................................................... 43> I

10.2.  Вторичные нарушении обмена микроэлементов' при наследст-
венных болезнях ................................                            .......         450

Глава 11. Врожденные пороки развития при дефиците и избытке мик-
роэлементов ........................................................................................... 45<

Общее заключение............................................................................................................ 45(

Приложения    .   . *..........................................................                                                    ^

Список основной литературы    ,.................................................................................... 47j