Комплексный анализ на наличие тяжелых металлов и микроэлементов (23 показателя) в Усть-Качка

ОПИСАНИЕ

Количественное определение концентрации тяжелых металлов и микроэлементов для оценки нутриентного статуса и  диагностики острого и хронического отравления этими металлами.

Микроэлементы участвуют практически во всех биохимических процессах в организме человека и являются их важнейшими катализаторами. Они играют значительную роль в процессах адаптации и сохранении здоровья, а их дисбаланс - в развитии ряда грозных заболеваний. Эссенциальными, т. е. жизненно необходимыми, являются следующие микроэлементы: железо, медь, цинк, марганец, хром, селен, молибден, кобальт.

Тяжелые металлы (кадмий, ртуть, свинец, хром) являются главными факторами загрязнения окружающей среды, проявляют свою токсичность в очень малых дозах и имеют длительный период полувыведения. Свинец вызывает повышенный интерес как приоритетный загрязнитель окружающей среды. Для всех регионов России свинец является основным токсичным элементом из группы тяжелых металлов. Порог токсичности равен 1 мг/сут. Основные источники свинца в окружающей среде связаны с производством.

• Молибден эссенциальный микроэлемент, обмен которого тесно связан с балансом микрофлоры кишечника. В организм человека молибден поступает с продуктами питания и водой. Дефицит молибдена может проявляться учащением сердечных сокращений, дыхательных движений, выпадением центральных полей зрения, раздражительностью и пониженным содержанием мочевой кислоты и сульфата в сыворотке крови. Избыточное поступление в организм человека может быть связано с профессиональными вредностями - работа в литейной промышленности. При избытке молибдена наблюдается повышение активности ксантиноксидазы, вызывающее избыточный метаболизм пуриновых оснований с повышением уровня мочевой кислоты в крови и развитием клинических симптомов, сходных с подагрой. Аналогичный синдром может иметь место и у людей, живущих в районах с повышенным содержанием молибдена и пониженным содержанием меди в почве.
• Мышьяк и многие его соединения ядовиты и канцерогенны. Неорганические соединения мышьяка относятся к 1 категории канцерогенов. Источниками мышьяка могут служить выбросы предприятий стекольной, радиоэлектронной (полупроводниковой), металлургической промышленности, ТЭЦ, автомобилей. Поступая в организм человека в повышенных количествах, мышьяк, в первую очередь, может вызвать нарушение функций печени, аллергические реакции, изменения состояния кожи (гиперкератоз, дерматит), поражение сосудов (в первую очередь, нижних конечностей), снижение слуха, повышенную возбудимость ЦНС, раздражительность, головные боли, угнетение иммунитета, кроветворения.
• Натрий макроэлемент и основной катион внеклеточной среды, необходимый для осуществления разнообразных физиологических процессов. Вместе с ионами калия, бикарбоната и хлора он обеспечивает постоянство водно-электролитного состава и кислотно-основное равновесие. Натрий необходим для нормальной работы мышечной и нервной ткани. Основным источником поступления натрия в организм являются пищевые продукты, главным образом столовая соль. Как избыток, так и дефицит натрия оказывает негативное воздействие на многие системы органов, в первую очередь нервную и сердечно-сосудистую.
• Титан не относится к эссенциальным и не считается токсичным для человека. Титан поступает в организм человека с пищей, а также при вдыхании титановой пыли, через кожу и конъюнктиву.
• Хром является жизненно важным элементом, взаимодействует с инсулином в процессах углеводного обмена, участвует в структуре и функции нуклеиновых кислот. При хронической интоксикации хромом происходит угнетение синтеза аминокислот и белков, возникновение гипоксии в результате склерозирования биологических мембран и микроциркуляторного русла, снижается иммунологическая реактивность, развивается почечный тубулярный некроз.
• Цинк является физиологическим антагонистом свинца, ослабляет его токсическое действие и снижает его концентрацию в тканях. Уменьшение токсического действия свинца цинком объясняется его способностью индуцировать синтез металлотионеина, который связывает избыток свинца и тем самым способствует детоксикации.
• Калий — это основной внутриклеточный катион, необходимый для осуществления разнообразных физиологических процессов. Вместе с ионами натрия, бикарбоната и хлора он обеспечивает постоянство водно-электролитного состава и кислотно-основное равновесие. Он необходим для нормальной работы возбудимых тканей, таких как мышечная и нервная. 98 % калия в организме находится внутри клеток, и лишь менее 2 %- во внеклеточной жидкости, в том числе в крови. Основной источник калия для человека-  это пищевые продукты. Баланс калия находится под строгим контролем со стороны выделительной системы почек и гормонов надпочечников, поэтому дефицит или избыток калия из-за питания наблюдается редко.
• Свинец вызывает повышенный интерес как приоритетный загрязнитель окружающей среды. При свинцовой интоксикации поражаются в первую очередь органы кроветворения, нервная система и почки. Свинец преимущественно вызывает тубулярные и тубулоинтерстициальные изменения в почках, как острые, так и хронические. При острой свинцовой нефропатии преимущественно поражаются проксимальные канальцы и морфологически определяются ядерные включения (комплекс свинец-белок) и поврежденные митохондрии. Эти повреждения сопровождаются снижением канальцевой реабсорбции, что проявляется генерализованной аминоацидурией, глюкозурией и гиперфосфатурией. При хронической свинцовой нефропатии наблюдается медленное сморщивание почки вследствие склеротических изменений, интерстициального фиброза, атрофии почечных клубочков и гиалиновой дегенерации сосудов. Прогрессирование свинцовой нефропатии приводит к почечной недостаточности
• Ртуть считается чрезвычайно опасным химическим веществом. Почки являются органом-мишенью при избыточном поступлении ртути в организм. При хроническом отравлении ртутью возникает некротический нефроз с гибелью эпителия проксимальных отделов почечных канальцев и появлением протеинурии, болевого синдрома, нарушения выделительной функции почек вплоть до анурии.
• Селен относится к эссенциальным микроэлементам, поступает в организм человека с продуктами растениеводства и животноводства: 90% селена человек получает с растительной и животной пищей, а 10% - с питьевой водой. Селен  предупреждает деструкцию тиреоидной ткани, препятствуя накоплению в щитовидной железе перекиси водорода, участвует в обмене гормонов щитовидной железы, проявляет иммунокорригирующие свойства, обладает онкопротекторным потенциалом, принимает участие в метаболизме ксенобиотиков и метаболизме гема.
• Алюминий жизненно важный элемент, еесмотря на это алюминий относится к токсическим элементам.  Органами-мишенями при избыточных концентрациях алюминия в организме являются почки, центральная нервная система, кости, легкие, костный мозг, яичники, матка и молочные железы. Высокая способность алюминия образовывать комплексные соединений обуславливает его роль в снижении активности многих ферментов и их систем. Токсичность алюминия во многом связана с его антагонизмом по отношению к кальцию  и магнию, фосфору, цинку и меди, а также способностью влиять на функции околощитовидных желез, легко образовывать соединения с белками, накапливаться в почках, костной и нервной ткани. Алюминий тормозит усвоение кальция, магния, железа, витаминов В6 и С и некоторых серосодержащих аминокислот. Установлено, что соединения алюминия проявляют гемолитический эффект.
• Кадмий поступает в организм человека с водой, пищей, вдыхаемым воздухом. При хроническом воздействии кадмия даже в небольших дозах отмечается его кумуляция в почках (преимущественно в корковом слое), печени, слизистой кишечника, эритроцитах и сопровождается повреждением проксимальных почечных канальцев и появлением протеинурии, аминоацидурии, глюкозурии, повышенной экскрецией калия и кальция, мочевой кислоты, энзимурии (кислая и щелочная фосфатазы, лактатдегидрогеназа, аминотрансфераза), канальцевого ацидоза.
• Кобальт входит в группу эссенциальных микроэлементов. Он участвует в кроветворении, синтезе нуклеиновых кислот, мышечных белков, входит в состав ферментативных систем, регулирующих белковый, углеводный и минеральный обмены. Кобальт усиливает ионизацию железа, ускоряет созревание эритроцитов, стимулирует нервную систему. В организме человека и животных биологическую активность кобальт проявляет только в составе витамина В12 (цианокобаламина). Как дефицит, так и избыток кобальта может оказывать повреждающее воздействие на различные системы и органы, может способствовать развитию опухолей.
• Кремний относится к числу эссенциальных для человека и животных элементов, максимальное содержание его отмечается в коже, зубной эмали, волосах, ногтях, костях, связочном аппарате суставов, хрящах, соединительной ткани сосудов. Высокое содержание кремния в соединительной ткани связано с его присутствием в качестве структурного компонента в составе гликозаминогликанов и их белковых комплексов. При повышенном поступлении в организм с водой или воздухом кремний может оказывать токсическое воздействие, наблюдаются протеинурия, микрогематурия, снижение фильтрационной способности и повышение содержания кремния в почках. Морфологическая картина при этом характеризуется возникновением тубулоинтерстициальных повреждений и наличием фокального гломерулонефрита. Склероз отдельных клубочков сочетается с повреждением подоцитов, развитием субэндотелиальных и субэпителиальных включений. Кремниевая нефропатия характеризуется чаще нефротическим, реже мочевым синдромом, с последующим развитием почечной недостаточности. При избытке кремния возможно развитие мочекаменной болезни.
• Медь является жизненно необходимым, поскольку, принимает участие во многих метаболических процессах. Медь входит в состав сложных белков - металлопротеинов, многие из которых обладают ферментативной активностью. Основной функцией меди в составе этих белков  является участие в окислительно-восстановительных реакциях. Также медь входит в состав ферментов и белков, участвующих в процессах кроветворения: обмен железа и синтез гемоглобина, в формировании коллагена соединительной ткани, образовании миелина – основного белка изолирующей оболочки нервных волокон. Недостаток меди может сопровождаться головными болями, повышенной утомляемостью, нарушением пигментации кожных покровов, снижением иммунитета, сосудистой патологией, анемией, атеросклерозом, остеопорозом. Избыток меди может привести к развитию неврологических заболеваний.
• Кальций - макроэлемент, выполняющий разнообразные функции в организме человека, необходим для поддержания целостности мембран клеток, формирования костной ткани, передачи нервного импульса, секреции гормонов, сокращения мышечной ткани, процесса свертывания крови и некоторых других физиологических процессов. Баланс кальция поддерживается благодаря взаимодействию паратиреоидного гормона паращитовидных желез, витамина D и кальцитонина щитовидной железы. Как дефицит, так и избыток кальция может оказывать повреждающее воздействие на различные системы органов.
• Никель – микроэлемент необходимый для функционирования организма, участвует в активации некоторых ферментов, участвует в процессе кроветворения, участвует в окислительно-восстановительных процессах организма, принимает участие в структурной организации и функционировании ДНК, РНК, белков, обеспечивая необходимую конформацию и форму молекул. Несмотря на множество положительных функций этого элемента, большие дозы никеля способны и негативно влиять на состояние организма в целом. Его токсическое действие обусловлено ингибированием ферментов, вследствие переменной степени окисления. Большие концентрации никеля приводят к снижению образования норадреналина, снижению активности металлоферментов, нарушению синтеза белков, ДНК и РНК, снижению жизнеспособности макрофагов, вызывают аллергические реакции.
• Магний макроэлемент и основной бивалентный внутриклеточный катион, который выполняет разнообразные функции в организме человека. Он является кофактором более 200 ферментов, белков-переносчиков и нуклеиновых кислот и необходим для обеспечения энергетического метаболизма, репликации, передачи сигнала в клетке и других физиологических процессов. Магний особенно важен в обеспечении нормального функционирования нервно-мышечной, иммунной и опорно-двигательной системы. Как дефицит, так и избыток магния может оказывать повреждающее воздействие на различные системы и органы.
  • Марганец – один из эссенциальных микроэлементов, необходимый для нормального функционирования центральной нервной системы (ЦНС). Основным источником марганца является пища. Как дефицит, так и избыток марганца приводит к отрицательным последствиям для здоровья человека. Большее клиническое значение имеет интоксикация марганцем. Хотя развернутый клинический синдром отравления марганцем сейчас наблюдается редко, проблема субклинического хронического отравления привлекает все большее внимание. Наибольшему риску отравления марганцем подвержены сварщики и другие рабочие, контактирующие по характеру трудовой деятельности с марганцевой пылью. Хроническая ингаляция соединений марганца ассоциирована с двигательными (марганцевый паркинсонизм) и когнитивными (снижение концентрации и памяти) нарушениями.
  • Литий в умеренных количествах необходим организму человека. Соли лития уже более 60 лет используются в психиатрической практике для лечения биполярных расстройств. В настоящее время основным медицинским показанием для применения лития является лечение биполярного аффективного расстройства, также соли лития применяются в качестве препарата второго ряда для лечения депрессии. Кроме того, препараты лития имеют антисуицидальные свойства. При хронической интоксикации литием отмечаются поражения почек: токсическое повреждение гломерулярного и тубулярного аппарата почек, угнетение активности антидиуретического гормона, протеинурия и полиурия. Отмечаются нарушения функционирования сердечно-сосудистой системы (развиваются аритмия и гипотония) и щитовидной железы (угнетение выработки тиреоидных гормонов).  Острое отравление солями лития проявляется общей заторможенностью, угнетением реакции на внешние раздражители, судорогами в первые часы после отравления и параличами в последующий период.
  • Бор не является эссенциальным, то есть жизненно необходимым элементом, а его биологическая роль до конца не ясна. Возможно, он участвует в формировании кости, а также необходим для нормального функционирования надпочечников. Элементарный бор обладает очень низкой токсичностью для человека, в то время как его соли (бораты и бораны) токсичны, в первую очередь, для нервных клеток. Интоксикация бором может проявляться в виде нарушений со стороны пищеварительного тракта (снижение аппетита, потеря веса, тошнота, рвота, диарея), нервной системы (нарушение равновесия, тремор, судороги) и кожи (кожные высыпания).
  • Железо один из эссенциальных микроэлементов, выполняющий функцию кофактора многих ферментов и обеспечивающий транспорт кислорода. Так, дефицит железа приводит к анемии, снижению иммунной защиты и нарушению энергетического обмена.  Избыток железа ассоциирован с повреждением клеток и тканей (печени, миокарда, поджелудочной железы, гипофиза и суставов), что наиболее ярко наблюдается при вторичном гемохроматозе, возникающем у людей, которым показаны частые переливания крови (β-талассемия, миелодисплатический синдром).
  • Сурьма в организм человека может поступать с пищей (может содержаться в морепродуктах, фруктовых соках, фруктах, овощах), при приеме медицинских препаратов (например, солюсурьмин-препарат, для лечения лейшманиоза), а также на производствах, связанных с непосредственным контактом с соединениями сурьмы. Системное влияние на организм мало изучено, однако, есть данные о токсическом воздействии на дыхательную систему с развитием пневмосклероза, репродуктивную систему, сердечно-сосудистую систему, эндокринную систему, желудочно-кишечный тракт, а также иммунную систему. Одним из самых частых является поражение щитовидной железы. В исследованиях на животных выявлен канцерогенный и тератогенный эффект соединений сурьмы.

 

 

ПОДГОТОВКА К ИССЛЕДОВАНИЮ

Кровь можно сдавать утром натощак или не ранее чем через 3 часа после приема пищи. Чистую воду можно пить в обычном режиме. Исключить прием витаминных добавок за 3-4 дня до сдачи анализа. Не курить за 30 минут до исследования.

 

Материал для исследования: сыворотка крови.

 

ПОКАЗАНИЯ

• Оценка нутриентного статуса.
• Диагностика острых и хронических отравлений токсическими микроэлементами и тяжелыми металлами.
• Дифференциальная диагностика отравлений химическими веществами (с одновременным определением уровня других токсических металлов).
• Профилактический осмотр пациентов, профессиональная деятельность которых связана с металлургическим производством или место жительство которых находится вблизи с металлургическими производствами.
• Профилактический осмотр пациентов, принимающих в терапевтических целях препараты, содержащие литий, алюминий, мышьяк.
• Обследование людей, проживающих в экологически неблагоприятных условиях.

ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ

Интерпретация результатов содержит аналитическую информацию для лечащего врача. Лабораторные данные входят в комплекс всестороннего обследования пациента, проводимого врачом и не могут быть использованы для самодиагностики и самолечения.

 

Повышение уровня:

• острое или хроническое отравление токсическими микроэлементами и тяжелыми  металлами.

 

Понижение уровня токсических микроэлементов не имеет диагностического значения.