При длительном недостатке марганца в организме могут возникнуть патологические состояния, плохо поддающиеся коррекции. Например, если будущая мать испытывает дефицит Mn, то плод развивается неправильно: ребёнок может получить патологию развития конечностей, родиться со сращиванием подвижных суставов, с деформацией черепа.

Дефицит марганца приводит к различным формам анемии, нарушениям функций воспроизводства у обоих полов, задержке роста детей, проявлениям дефицита массы тела и др. Недостаток марганца может наблюдаться у людей со следующими клиническими симптомами и заболеваниями: хроническая усталость, слабость, раздражительность; аллергический насморк, склонность к бронхоспазмам; остеопороз и артроз, в группе риска – женщины и пожилые люди; избыточный вес, в сочетании с повышенном уровнем липидов в крови; склонность к судорогам у детей, задержка их психомоторного развития.

Избыток марганца в организме.

Повышенное содержание марганца в тканях организма вызывает следующие нарушения: ухудшается всасывание железа и возникает риск развития анемии , ухудшается состояние нервной системы, возникает нарушение всасывания кальция, что приводит к нарушению функционирования костно-мышечной системы.

Основными клиническими симптомами интоксикации марганцем являются: потеря аппетита; прогрессирующие галлюцинации; потеря способности правильной оценки ситуации; значительное ухудшение памяти; болезненная сонливость; мышечные боли, судороги.

Определенные категории людей наиболее подвержены к возникновению избытка марганца в организме. Им необходимо снижать концентрацию данного микроэлемента в организме, исключая из рациона продукты богатые Mn. В эту категорию входят люди страдающие болезнью Паркинсона, а также работающие на вредном производстве: нефтеперерабатывающих и сталеплавильных заводах, электротехнических станциях. Если же говорить о профессиях, то это преимущественно электросварщики, шахтёры и т.д.

Также избыток марганца приводит к патологиям, идентичным рахиту. Заболевание названо марганцевым рахитом. К полному выздоровлению от данного недуга приводит лечение витамином D при полноценном питании.

Если предстоит назначение приёма марганецсодержащих препаратов, следует непременно проверить в крови его уровень, так как неконтролируемый приём витаминных и минеральных препаратов часто приводит к нарушению баланса микроэлемента в организме.

Для поддержания оптимального количества микроэлемента в организме необходимо знать, как восполнить его недостаток в организме и как не допустить его избыточного накопления. Для ответа на эти вопросы необходимо знать, с какими продуктами питания Mn в организм попадает и в каких количествах. Очень много марганца содержится в таких напитках, как чай и кофе. Клюква, съедобные каштаны, перец также им богаты.

6. Медь

Медь - химический элемент, который считается одним из семи металлов, которые известны с глубокой древности. Cuprum (с латинского) происходит от названия греческого острова Кипр. Еще одно название cyprium aes – так именовали медь римляне - металл из Кипра. О том факте, что данный минерал - основной для жизни элемент, известно стало не так давно. Только в 1928 году ученый из Шотландии Д. Робертс Вилям зачислил ее к "металлам жизни". Организм человека содержит 100-190 мг этого химического элемента. Сконцентрирован этот резерв в сердце, почках, крови, печени и мозге. Медь накапливается в мышечной ткани и костях, основное выведение происходит с желчью.

Медь представляет собой один из важных незаменимых микроэлементов, которые являются необходимыми для нормальной жизнедеятельности растений, животных и, конечно, человека. Это биогенный элемент, постоянный составной компонент организма человека.

Суточная потребность

Физиологическая потребность составляет 1,0-2,5 мг / 24 часа и не более 5 мг / 24 часа, что является верхним допустимым уровнем потребления (согласно данным Госсанэпиднадзора Российской Федерации).

Потребность для взрослых данного микроэлемента не менее 2 мг/ 24 часа. Эта норма легко восполняется употреблением самых обычных продуктов.

Во время беременности и в периоды лактации (кормление грудью) рекомендуемые дневные дозы составляют 2,0-2,5 мг/ 24 часа.

Потребность у детей в зависимости от возраста:

с года до 3 лет - 1 мг / 24 часа,

от 4х до 6-ти лет – 1,5 мг / 24 часа,

с 7 до12 лет – 1,5- 2,0 мг / 24 часа,

с 12-ти до 18-ти лет – 2,0 мг / 24 часа,

после 18-ти лет - 2,5 мг / 24 часа

Дополнительный прием рекомендован при повышенных физических нагрузках (например, спортсменам), а также людям, которые злоупотребляют алкоголем, при сниженном иммунитете, хронических заболеваниях, воспалениях, анемии, для профилактики недостатка микроэлемента меди и снижения риска разного рода нарушений, которые с ним связаны: сердечно-сосудистая патология, остеопороз, снижение иммунитета, артриты.

Суточные дозы для спортсменов 2,5-3 мг, но не следует забывать о максимуме в 5 мг/ 24 часа. Кроме того, необходимо учитывать и правильно регулировать количество всех микроэлементов, которые поступают в организм юных спортсменов. Для этой категории потребность в меди составляет 1-2 мг/24 часа.

Функции в организме.

Данный микроэлемент выполняет ряд функций: участие в процессах кроветворения (участие в синтезе клеток крови - лейкоцитов и эритроцитов) и выработке половых гормонов у женщин; влияние на состояние эпителия, костной и соединительной тканей (в частности, белок коллаген содержит медь); нормализация работы эндокринной системы (усиление активности гормонов гипофиза); укрепление сосудистой стенки (входит в состав эластина стенок сосудов); повышение т иммунитета и нейтрализация свободных радикалов; обеспечение обмена железа; участие вместе с витамином С и железом в образовании гемоглобина; улучшение пищеварения (влияние на работу всех желез с внутренней секрецией); снабжение клеток кислородом (для выработки клетками энергии); противовоспалительное и противомикробное действие (совместно с витамином С); участие в построении целого ряда ферментов и некоторых белков (включая инсулин); влияние на пигментацию кожных покровов и волос (активирование аминокислоты тирозина).

Медь играет особую роль в регуляции нейроэндокринных, окислительно-восстановительных процессов, в поддержании нормальных показателей крови, в развитии соединительной ткани.

Дефицит меди в организме

Симптомы дефицита данного микроэлемента у взрослых представляют собой нечастое явление, но у малышей до года могут наблюдаться, особенно это касается родившихся преждевременно. Ниже приведен перечень некоторых болезней и обстоятельств, которые могут приводить к недостатку меди:

 Генетические: наследственные формы недостаточности медьсодержащих ферментов.  В раннем возрасте (дети до года) – слишком раннее введение в рацион продуктов из коровьего молока.

 Полное парентеральное питание, белковая недостаточность, неполноценность кишечного всасывания меди, синдром мальабсорбции (нарушение всасывания) и заболевания, связанные с патологическими потерями белка.

 Недостаток меди, вызванный снижением в организме окислительно-восстановительных процессов, проявляется в качестве функциональных нарушений - повышенная утомляемость, плохое настроение, частые головные боли. Человека может беспокоить сыпь на коже с очаговым выпадением волос. Характерными являются депрессия и частые инфекционные заболевания.

В дальнейшем есть опасность развития более грозных заболеваний: гипохромной анемии (костный мозг постепенно теряет способность к правильному использованию железа для синтеза гемоглобина), устойчивой к препаратам железа; нарушений иммунного статуса; заболеваний нервной системы; раннего развития атеросклерозавследствие повышения уровней холестерина; раннего остеопороза, заболеваний суставов и скелета за счет нарушения остеосинтеза; бронхиальной астмы, туберкулеза, эмфиземы легких; сахарного диабета; фиброза миокарда, его разрушения; сосудистых расстройств, приводящих к аневризмам и разрывам аорты; депигментации (обесцвечивания) кожи и волос; водянки.

Дефицит меди способствует повышению уровней холестерина и оказывает большое влияние на течение наследственных заболеваний.

Основные симптомы медного дефицита: выпадение волос, лейкопения, нейтропения, аритмия, сыпь, анемия , остеопороз, повышенные уровни холестерина, ослабление иммунитета, аневризмы, нарушение пигментации кожи, варикоз, поседение волос, витилиго, утомляемость

Передозировка.

Причины: наследственные нарушения обмена меди, отравление медьсодержащими препаратами, профессиональные заболевания, гемодиализ, оральные гормональные контрацептивы, повышенное содержание данного вещества в питьевой воде, курение, дефицит магния и цинка.

Патологические состояния, сопровождающиеся повышением меди в организме: болезнь Вильсона-Коновалова – имеет генетическую природу, обусловлена избыточным накоплением меди, острые и хронические формы воспалительных заболеваний, ревматизм, заболевания почек, бронхиальная астма, злокачественные новообразования (к примеру, при раке прямой кишки), лимфогранулематоз, лейкозы, железодефицитная анемия, хронический бронхит, пневмония, сахарный диабет, включая начальные стадии, инфаркт миокарда, отравление уксусной эссенцией, гиподинамия, диффузный токсический зоб, шизофрения, алкоголизм, обширные оперативные вмешательства.

Основными симптомами передозировки меди считаются: депрессия, мышечные боли, бессонница, анемия, ухудшение памяти, раздражительность, бронхиальная астма, раздражение слизистых оболочек, воспалительные заболевания, заболевания почек, расстройства ЖКТ, заболевания печени, риск развития атеросклероза.

Продукты, содержащие медь.

Данный микроэлемент из пищевых продуктов усваивается на 10-25% , после чего быстро расходуется на нужды организма.

Перечень продуктов, в которых содержится медь: продукты моря (креветки, устрицы); источники животного происхождения: говяжья (телячья) печень, мясо, рыба; источники растительного происхождения: орехи, семечки, какао, зерно, ананас, чернослив, вишня, айва, баклажаны, ежевика, ирга, редис, свекла, картофель, одуванчик лекарственный, алоэ вера, чеснок, горох, женьшень, морская капуста, клевер красный, марена красильная, лапчатка прямостоячая, мята перечная, петрушка, пастушья сумка, подорожник, рябина, чай.

Взаимодействие с другими веществами.

 Алкоголь способен усугубить дефицит меди (!)  Желток яйца связывает медь в кишечнике, препятствуя ее усвоению.

 Повышенное содержание фруктозы в рационе (компонент столового и фруктового сахара) может вносить вклад в дефицит микроэлемента меди.

 Молибден увеличивает потери меди с мочой.

 Железо может уменьшать способность всасывания меди.

 Фитаты (являются связующими веществами злаков и зеленых овощных листьев) могут снижать способность усвоения меди из пищи.  Цинк и магний в ионных формах может проявлять с медью конкуренцию за всасывание в пределах ионных каналов клеток. Если же человек принимает минеральные вещества в комплексных формах, дефицита, связанного с конкуренцией за всасывание, наблюдаться не будет.

 Кобальт повышает метаболизм меди в организме  Дополнительное употребление в высоких дозах витамина С может снижать поглощение меди из пищевых продуктов.  Медь тоже влияет на всасывание некоторых элементов: ухудшает усвоение организмом человека цинка, молибдена, железа, кобальта и витамина А.

Марганец (Mn) – довольно загадочный обитатель таблицы Менделеева, и пока ученые делают лишь первые шаги и изучают замечательные свойства элемента марганец. Но уже тех сведений, которыми они располагают, вполне достаточно, чтобы прийти к выводу о том, что марганец нужен организму человека ежедневно.

Перечислю, зачем марганец нужен организму человека:

* он необходим для правильной регуляции содержания сахара в крови, следовательно, предохраняет организм от развития сахарного диабета;

* важен для образования тироксина – главного гормона щитовидной железы;

* помогает другим полезным веществам в строительстве костей (скелета и зубов);

* способствует образованию так называемого гликопротеина, который покрывает клетки организма и защищает их от повреждения;

* защищает организм человека от стрессов, инфекций, различных «вредностей» окружающей среды, поскольку относится к группе антиоксидантов;

* имеет существенное значение для таких важных процессов, как синтез белков жиров. Например, если организм недополучает марганец, подавляется синтез белков, человек не получает достаточное количество энергии;

* принимает участие в образовании жирных кислот, в том числе и холестерина;
выполняет функцию своеобразного «пускового механизма», который побуждает к активности многие важные ферменты организма человека;

* марганец улучшает мышечные рефлексы, память, уменьшает нервную раздражительность;

* он нужен нашему организму для того, чтобы в полной мере использовать витамины С, Е и комплекс витаминов В. Но и этим список свойств элемента марганца далеко не исчерпывается.

В каких продуктах находится марганец?

Марганец действительно интересный элемент еще и потому, что его дефицит (в отличие от многих других полезных веществ) встречается нечасто. Ведь нужен он организму человека небольших количествах, и при этом марганец присутствует во многих продуктах. Поэтому при правильном рационе питания потребность в марганце полностью удовлетворяется.

Но недостаток марганца у человека не будет наблюдаться, только если он будет есть орехи (особенно богат им арахис, миндаль и фундук), готовить блюда из круп цельным зерном (а также из овсяных хлопьев), сушеных бобов, гороха, свеклы, несколько раз в неделю пить морковный сок и включать морковь в салаты, в которые обязательно добавляют сметану или растительное масло. Богаты марганцем ананасы, сливы, персики, абрикосы, сушеные финики, малина, черника, цветочный мед (100 грамм меда обеспечивает суточную потребность в марганце).

Речная рыба и молочные продукты отличаются низким содержанием марганца. Зато морская капуста и некоторые другие продукты морей и океанов, наоборот, богаты этим элементом. Кроме того, марганец присутствует в чае (и в черном, и в зеленом).

Итак, я думаю, что уже совершенно понятно, что влияние марганца на организм человека велико и бесценно. Но как любой макро- или микроэлемент, чтобы поддерживать его наличие в организме на должном уровне (и не навредить усвоению иных полезных веществ!), недостаточно просто кушать все вышеперечисленные продукты, а следует помнить о некоторых особенностях поступления его в наш организм.

Дело в том, что пища, чрезмерно богатая кальцием и фосфором, снижает поступление марганца из кишечника в кровь. Отсюда следует, что хоть творог и любые кисломолочные продукты полезны, но есть их нужно в меру.

Количество марганца в организме человека уменьшается и в случае чрезмерной обработки продуктов.

Наконец, не забывайте, что отравиться марганцем очень сложно, но беспорядочное употребление этого минерала все-таки нежелательно, поскольку ведет к ухудшению здоровья, и негативному влиянию на организм человека, вызывая дрожание рук и ног, головную боль, тошноту и другие неприятные симптомы. Кроме того, избыток марганца ухудшает всасывание не менее полезных элементов – меди и магния. Так что всего хорошего – в меру!

Почему марганец так важен для нашего организма? К каким последствиям может привести дефицит марганца у взрослых и детей? Использование марганца при лечении различных заболеваний, суточная доза и источники пополнения.

Значение марганца часто недооценивается. Между тем, это один из важнейших минералов в организме человека. Он нужен для производства энергии, белкового обмена, формирования костей и синтеза L-дофамина.

В человеческом организме содержится в общей сложности около 15-20 мг марганца . Половина находится в костях, вторая часть – в печени, гипофизе, поджелудочной железе, надпочечниках и почках. Митохондрии (наши энергетические фабрики) чрезвычайно нуждаются в марганце.

Есть двухвалентный и трехвалентный марганец. Двухвалентный марганец содержится в ферменте «супероксиддисмутаза» и является мощным антиоксидантом. Он связывает свободные радикалы, защищая клеточные мембраны и ткани от дегенерации и разрушения.

Трехвалентный марганец может генерировать нестабильные молекулы. Эта функция марганца все еще исследуется.

Хранится марганец в печени и почках, а выводится, в основном, с желчью.

Какие последствия может вызвать дефицит марганца?

Исследования на крысах показали, что недостаток марганца может привести к , плохому росту потомства, снижению . При низком уровне марганца существенно уменьшается рост костей, особенно, в длину. Иногда происходит дегенерация межпозвонковых дисков.

У детей серьезный дефицит марганца может привести к судорогам, параличу или слепоте. У взрослых – к головокружению, слабости и проблемам со слухом (например, странному шуму в ушах). Иногда возникает атаксия (нестабильная походка), потеря веса, нарушение сердечного ритма и кожные заболевания.

Эта тема постоянно изучается. Сейчас, например, ученых интересует, может ли недостаток марганца вызвать толерантность к глюкозе и привести к нарушениям в работе поджелудочной железы? Пока это не доказано. Есть версия, что марганец в определенных условиях можно заменить .

В каких биохимических реакциях участвует марганец?

1. Марганец активизирует ферменты, необходимые для использования в организме биотина, тиамина (B1), витамина С и холина. Они участвуют в процессе пищеварения. Например, фермент «пептидаза» нужна для синтеза холестерина и жирных кислот. А фермент «аргиназа» помогает образованию мочевины.
2. Поскольку марганец необходим для синтеза холестерина и формирования половых гормонов, он имеет большое значение для нормальной половой жизни и репродуктивной функции.
3. Изучается роль марганца в производстве тироксина и метаболизме глюкозы.

В свое время выдвигалась идея, что марганец нужен для выработки некоторых ферментов, которые якобы стимулируют материнские инстинкты. Но эта теория была слишком расплывчатой и трудно поддающейся исследованию, поэтому фактов, подтверждающих эту гипотезу, в настоящее время нет.

Использование марганца в лечении заболеваний

К сожалению, на сегодняшний день эта тема изучена очень слабо. Доказаны лишь следующие факты:

1. Фермент «супероксиддисмутаза», который содержит марганец, обладает противовоспалительным эффектом.
2. Марганец полезен при (возможно, за счет повышения выработки определенных ферментов), нервозности, раздражительности и головокружении.
3. Доктор медицинских наук Карл Пфайфер отмечает, что марганец наряду с цинком может снизить чрезмерно высокий уровень меди, который часто является причиной и даже некоторых форм шизофрении.
4. Марганец помогает уменьшить некоторые симптомы болезни Паркинсона.
5. Добавки марганца могут помочь в некоторых случаях эпилепсии.
6. В сочетании с витаминами группы В, марганец может повысить работоспособность и снизить усталость.
7. Исследования показали, что у большинства людей с опухолями уровень марганца очень низкий. То есть, возможно, этот минерал играет определенную роль в предотвращении производства раковых клеток.

Теории о том, что марганец можно использовать в лечении сахарного диабета и остеоартрита, вызывают большие сомнения. Более вероятно, что дефицит марганца снижает метаболизм глюкозы и, таким образом, может ухудшить состояние здоровья диабетика, а при остеоартрите уменьшает производство мукополисахаридов, необходимых для здоровья суставов.

Токсичность марганца

В Чили, где добывают большое количество марганца, у рабочих иногда развивается странный синдром, который называют «марганцевым безумием» . Первые симптомы проявляются в , слабости и апатии. Затем возникает безудержный смех, повышается сексуальность, бывают галлюцинации и бессонница.

Изменения в психике могут быть очень серьезными. Мания иногда переходит в депрессию, приводит к импотенции и летаргическому сну. На более поздних стадиях начинается болезнь Паркинсона (ригидность мышц и тремор) в результате потери дофамина в клетках мозга. Это происходит из-за того, что организм бросает все силы на ликвидацию токсичности марганца.

В каких продуктах содержится марганец?

Больше всего марганца в орехах, семечках, цельных зернах и зеленых овощах (особенно, в шпинате). Многое зависит от почвы, на которой выращивают растения. Если в землю добавляют известь, то это уменьшает количество марганца в зелени.

Несмотря на то, что в зернах ячменя, пшеницы, проса и овса уровень марганца довольно высок, его большая часть находится в отрубях, которые при промышленной обработке часто отбрасываются. При производстве белой муки теряется почти 90% марганца. В идеале, чтобы получить достаточное количество марганца и других полезных минералов, мы должны есть необработанные продукты, выращенные на здоровой почве.

Неплохим источником марганца являются яичные желтки. Есть марганец и в черном чае, и в зернах кофе.

Небольшое увеличение эффективности поглощения марганца вызывают алкоголь и лецитин.

Препятствует усвоению марганца большое количество кальция или фосфора. Поэтому людям, постоянно употребляющим молочные и мясные продукты, иногда нужен дополнительный марганец.

С другой стороны, прием дополнительного марганца может препятствовать абсорбции железа и привести к его дефициту. Марганец может уменьшать и уровень меди. Оптимальное поглощение марганца происходит в его хелатной форме (в соединении с аминокислотами) .

Суточная доза марганца

Четко установленной цифры здесь нет. Ученые предполагают, что мы нуждаемся примерно в 2,5-5 мг марганца в день . С обычной пищей поступает около 4 мг, но показатель может варьироваться в зависимости от места жительства и потребления продуктов питания. Надо помнить, что при большом поступлении в организм кальция или фосфора, мы будем нуждаться в дополнительном марганце, а также в железе.

Марганец содержится в теле человека в очень небольшом количестве, но при этом выполняет важные функции и участвует в многочисленных биохимических процессах. Именно поэтому данное химическое вещество называют микроэлементом. Длительный недостаток марганца может спровоцировать в человеческом организме целый ряд патологических состояний – от у взрослых до задержки развития у детей.

Оглавление:

Роль марганца в организме человека

Основная роль этого вещества в теле человека заключается в активации ферментов (он выступает как катализатор). То есть марганец непосредственно на клетки не действует, но косвенно регулирует большое количество физиологических процессов, внося серьезную лепту в поддержание жизнедеятельности организма.

К наиболее значимым биологическим свойствам марганца можно отнести:

• Влияние на обмен нейромедиаторов, без которых была бы невозможна передача нервного импульса и в ЦНС, и на периферии.
• Обеспечение стабильности клеточных мембран (препятствует разрушению клеток)
• Участие в делении клеток.
• Обеспечение нормального функционирования мышечных волокон.
• Участие в развитии соединительной ткани, костей и хрящей.
• Влияние на активность гормонов (инсулина, тироксина).
• Регуляцию жирового обмена (если марганца достаточно, жир не накапливается в сосудах, печени, других органах и тканях).

Марганец крайне необходим для сохранения репродуктивного здоровья – для нормальной работы половых желез. В детском возрасте достаточное насыщение организма этим микроэлементом обеспечивает рост и развитие всех органов и тканей.

Почему возникает дефицит марганца

Марганец поступает в организм человека с пищей, всасывается в тонком кишечнике (из кишечного содержимого усваивается всего около 5% этого микроэлемента) и накапливается в тканях – в наибольшем количестве в печени, костях, почках, поджелудочной железе. Взрослому человеку в день необходимо 3-5 мг марганца. Если поступление уменьшится до 1 мг, возможно развитие дефицитного состояния. Ребенку марганца требуется меньше – 1-2 мг.

При некоторых заболеваниях потребность организма в марганце значительно повышается, поэтому дефицит рассматриваемого микроэлемента может возникнуть быстрее. К таким патологиям относят:

• Хронические .
• Любые тяжелые болезни.
• Состояние после операции.

Обратите внимание

Будущие и кормящие мамы, женщины в период наступления менопаузы при несбалансированном питании также могут прочувствовать на себе «прелести» марганцевого дефицита.

Помимо недостаточного поступления марганца извне, дефицит микроэлемента вызывает переизбыток других химических веществ (например, железа), которые либо мешают нормальному усвоению марганца, либо повышают его выведение из организма. Значение в развитии марганцевой недостаточности играют также хронические заболевания желудочно-кишечного тракта.

Симптомы дефицита марганца в организме

Специфических симптомов (характерных только для данной патологии) дефицит марганца не имеет, однако заподозрить это состояние можно по совокупности следующих признаков:

Состояние больного еще больше усугубляется, если дефицит марганца дополняется недостаточностью других веществ, что встречается нередко. В частности при сочетанном понижении содержания в организме марганца, и хрома возможно развитие сахарного диабета. Если не хватает марганца, и меди, у больного возникает склонность к длительному течению воспалительных процессов.

Диагностика

Определить, насколько достаточным является содержание марганца в организме, можно по анализу крови, мочи, волос и ногтей . Пройти такие исследования можно в современных лабораторных центрах. Каждая лаборатория дает свои референсные значения для определяемого показателя. Их и стоит учитывать, оценивая результат анализа.

Коррекция дефицита марганца

При выявлении марганцевой недостаточности необходимо :

• Скорректировать питание.
• Начать прием пищевых добавок, содержащих рассматриваемый микроэлемент.
• Исключить факторы, которые могут влиять на обмен марганца в организме (обязательно ограничить алкоголь).

Вопросами коррекции дефицита питательных веществ занимаются терапевты и врачи-диетологи. С этими специалистами можно проконсультироваться и по поводу состояния, вызванного марганцевой недостаточностью.

Продукты, богатые марганцем

Самый главный источник марганца для человека – это растительная пища:

• пшеничные отруби;
• орехи;
• овсяная крупа;
• фасоль;
• горох;
• свекла;
• шпинат;
• помидоры;
• черника;
• ананасы;
• грибы.

Много марганца и в . А вот продукты, которые обычный человек употребляет ежедневно (молоко, мясо, рыба, птица, большинство круп, макаронные изделия), содержат очень мало этого микроэлемента. Поэтому для сохранения здоровья и обеспечения организма марганцем необходимо правильно составлять свой рацион, не ограничиваться любимой едой, стараться употреблять свежие овощи и фрукты круглый год.

Таблицы со средним содержанием марганца в 100 г каждого продукта можно найти в интернете. Однако подсчет граммов и миллиграммов может занять много времени, поэтому лучше все-таки обратиться к специалисту, который даст рекомендации по питанию с учетом всех особенностей состояния здоровья, а не только опираясь на дефицит марганца.

Лекарства при дефиците марганца

Препараты, которые применяют при недостатке марганца, в большинстве своем являются пищевыми добавками (БАДами). Не смотря на то, что БАДы – это не лекарства, начинать их прием можно только после консультации с доктором. Недопустимо превышать указанную в инструкции к такому препарату дозировку, поскольку переизбыток марганца также негативно действует на организм.

Выпускаются БАДы с марганцем различными производителями. Примеры:

• Марганец от Now Foods (США).
• Турамин марганец от ООО ВИС (Россия).
• Марганец-спирулина от Биотика-С (Россия).
• Марганец от Natura Mediсa (Финляндия).

В перечисленных пищевых добавках содержится только марганец. То есть эти средства как раз подходят для коррекции серьезного дефицитного состояния – в зависимости от его выраженности и дозируется препарат. Если же цель приема подобных БАДов заключается в профилактике недостаточности микроэлементов, лучше выбирать комплексные пищевые добавки. При этом стоит обязательно обращать внимание на концентрацию марганца (в инструкции должно быть указано, что прием одной таблетки полностью покрывает суточную потребность в этом микроэлементе).

ВЛИЯНИЕ МАРГАНЦА НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА И ЖИВОТНЫХ

НИИ комплексных проблем гигиены и профессиональных заболеваний СО РАМН, Новокузнецк

Влияние марганца (Mn) на живые организмы вызывает огромный интерес исследователей, поскольку долгое время он считался одним из микроэлементов, необходимых для нормального физиологического развития и жизнедеятельности человека. Так, Mn играет существенную роль в метаболизме углеводов, жиров и белков, регуляции роста костной и соединительной тканей, свёртывании крови, является кофактором для многих ферментов, таких как трансферазы, гидролазы, лиазы, аргиназа, глутаминсинтетаза и супероксиддисмутаза, участвует в синтезе и обмене нейромедиаторов .

Mn составляет около 0,1% земной коры и является одним из наиболее распространённых элементов . В природе он обычно находится в форме оксидов, карбонатов и силикатов . Главным природным источником Mn в атмосфере является эрозия почв. Он также поступает в воздушную среду с промышленными выбросами и продуктами сгорания бензина . Кроме того, Mn находится в питьевой воде и в продуктах питания, таких как орехи, фрукты, злаки, чай и листовые овощи, которые являются его основными источниками в организме человека .

Несмотря на необходимость марганца для осуществления многих функций в организме человека, при высоких концентрациях он может быть токсичным, особенно для нервной системы . Токсичное действие Mn на организм известно с XIX века, когда Купер (1837) сообщил о синдроме Паркинсона у шотландских горняков . Тем не менее токсичность Mn не была по-настоящему признанной до 1930-х годов, когда появился ряд работ о неврологических заболеваниях у шахтёров, занятых его добычей . В настоящее время токсичное воздействие Mn на дыхательную, и особенно нервную, системы общепризнанно. Целью данного обзора было обобщить имеющиеся в настоящее время данные о путях и механизмах поступления Mn в организм и его физиологической роли и токсических эффектах на организм человека и животных.

Пути поступления Mn в организм человека. Существует несколько основных путей поступления Mn в организм человека: через лёгочную ткань при вдыхании, через желудочно-кишечный тракт при проглатывании и очень редко путём кожной абсорбции . Кроме того, в экспериментах на животных показано, что Mn, проникая интраназально по обонятельной системе, может влиять на центральную нервную систему напрямую, минуя гематоэнцефалический барьер . Этот путь поступления Mn может быть одним из важнейших и для человека .

Эксперименты с лабораторными животными и наблюдения на человеке показали, что 1-5% Mn поступает в организм через абсорбцию в желудочно-кишечном тракте. Mn, который не абсорбирован в желудке, быстро абсорбируется в тонком кишечнике . Mn растворяется в кислой среде желудка (рН = 2) и всасывается в кровь через микроворсинки в двенадцатиперстной кишке с помощью транспортных белков .

Показано, что основной путь поступления Mn в кровь через дыхательные пути. При этом вдыхание и последующее осаждение Mn в лёгких зависит от размеров, плотности, массы, состава и растворимости его частиц. Так, только частицы Mn, размером менее 5 мкм, могут достигать альвеол. Аэрозоли Mn проникают через эпителий лёгких по трансферрин-зависимому или трансферрин-независимому механизмам, что зависит от его валентного состояния . Мn3+ связывается с трансферрином, в то время как Mn2+ образует комплексы с альбумином и другими макроглобулинами. Кроме того, он переносится с помощью других транспортных белков, таких как транспортёр двухвалентных металлов (DMT), проникая в кровеносную и лимфатическую системы .

Транспортировка и распределение в организме . После проникновения ионов Mn в кровь они быстро проникают во все ткани и в значительной степени концентрируются в костях, печени, поджелудочной железе, почках и мозге . При этом наиболее высокая концентрация Mn наблюдается в печени, где его большая часть поглощается, а некоторая выделяется в желчь. В ряде исследований отмечается, что у пациентов с хронической недостаточностью функций печени наблюдется повышение концентрации Mn в крови и головном мозге . Это объясняется снижением синтеза желчи и дефицитом альбумина .

Mn, как и другие металлы, связывается с белками крови – Mn3+ связывается с трансферрином, а Мn2+ – с альбумином, α2-макроглобулином и, возможно, β-глобулином . Окисление Mn2+ до Мn3+ происходит в крови . Mn3+ образует более стабильную и сильную связь с трансферрином, чем Mn2+ с другими белками . Следовательно, Mn3+ легче проходит через печень и поступает в другие органы по сравнению с Mn2+, последний быстро выводится из крови и выделяется с желчью .

Однако имеются данные, полученные в экспериментах на мышах, что транспорт Mn в клетки не зависит от уровня трансферрина . Показано, что происходит образование Mn2+ из Мn3+ после ряда окислительно-восстановительных реакций, после чего ионы Mn2+ перемещаются через мембраны посредством транспортёра двухвалентных металлов (DMT1) .

Поступление Mn в мозг происходит в виде комплекса трансферрин-Мn3+ . Предполагается, что трансферрин-связанный Mn3+ поступает в клетки мозга путём опосредуемого рецепторами эндоцитоза, что обосновывается наличием рецепторов для трансферрина на клеточных мембранах нейронов . Кроме того, исследования с помощью магнитно-резонансной томографии показали, что Mn накапливается больше всего в базальных ганглиях .

Токсичное воздействие на организм . Острые отравления марганцем наблюдаются редко. Отравление парами Mn приводит к развитию марганцевой пневмонии и отёку лёгких . Кроме того, исследования на животных показали, что введение высоких доз Mn подкожно 50мг/кг массы тела приводит к летальному исходу у мышей и кроликов, а инъекции MnCI2 приводят к гистологическим изменениям в ткани лёгких крыс .

Для развития клинической картины хронической интоксикации Mn обычно требуется несколько лет . И поскольку воздействию подвергается в первую очередь нервная система, патологические изменения часто носят необратимый характер. Mn оказывает нейротоксичное действие на экстрапирамидную систему, поражая базальные ганглии . Следствием этого является индукция одной из форм болезни Паркинсона в результате селективной дегенерации дофаминергических нейронов, при этом наблюдаются нарушение походки, тремор, потеря памяти, проблемы с осанкой и снижение координации . Длительное действие пыли и паров Mn нередко приводит к развитию пневмонии и хронического бронхита у рабочих . В отдельных работах отмечается, что длительное употребление питьевой воды с повышенным содержанием Mn может быть фактором риска для организмов детей .

Цитотоксичность. Исследования токсичного действия Mn на клеточном уровне большей частью посвящены нервным клеткам. В настоящее время неясно, что индуцирует Mn – апоптоз или некроз клеток. Ряд исследований показывают наличие активации сигнальных процессов, характерных для апоптоза, таких как повышенное окрашивание TUNEL, активация каспазного каскада, высвобождение цитохрома С . Однако большинство авторов считают, что гибель клеток в результате интоксикации Mn – это не классический апоптоз, а его сочетание с другими процессами – прекращение синтеза АТФ вследствие повреждения митохондрий . Показано, что Mn замещает внутримитохондриальный кальций и ингибирует процесс окислительного фосфорилирования . Кроме того, он увеличивает проницаемость мембраны митохондрий путём изменения мембранного потенциала .

Таким образом, анализ литературных данных показал, что Mn токсичен для организма человека и животных. Не вызывает сомнения, что Mn в небольших концентрациях играет физиологическую роль в организме человека. В то же время существует риск развития хронической интоксикации Mn, связанный с избыточным поступлением его соединений в организм.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. О нейротоксичности марганца в питьевой воде из подземных источников / [и др.] // Георесурсы. – 2011. – Т.5, № 41. – С. 31-34.

2. Andersen M. Pharmokinetic data needs to support risk assessments for inhaled and ingested manganese / M. Andersen // NeuroToxicology. – 1999. – Vol. 20(2-3). – P. 161-172.

3. Aschner M. Manganese neurotoxicity: cellular effects and blood-brain barrier transport / M. Aschner, J. Aschner // Neuroscience & Behavioural Reviews. – 1991. – Vol. 15. – P. 333-340.

4. Critchfield J. W. Manganese+2 exhibits dynamic binding to multiple ligands in human plasma / J. W. Critchfield, Keen Carl L. // Metabolism. – 1992. – Vol. 41 (10). – P. .

5. Dobson A. Manganese Neurotoxicity / A. Dobson // Annals of the New York Academy of Science. – 2004. – Vol. 1012. – P. 115-128.

6. Elder A. Translocation of inhaled ultrafine manganese oxide particles to the central nervous system / A. Elder // Environmental Health Perspectives. – 2006. – Vol. 114 (8). – P. .

7. Erikson K. M. Manganese accumulates in iron-deficient rat brain regions in a heterogeneous fashion and is associated with neurochemical alterations / K. M. Erikson // Biological Trace Element Research. – 2002. – Vol. 87 (1-3). – P. 143-156.

8. Gunter T. Speciation of manganese in cells and mitochondria: A search for the proximal cause of manganese Neurotoxicity / T. Gunter // NeuroToxicology. – 2006. – Vol. 27. – P. 765-776.

9. Henriksson J. Transport of manganese via the olfactory pathway in rats: dosage dependency of the uptake and subcellular distribution of the metal in the olfactory epithelium and the brain / J. Henriksson // Toxicol. Appl. Pharmacol. – 1999 – Vol. 156 (2). – P. 119-128.

10. Henriksson J. Manganese taken up into the CNS via the olfactory pathway in rats affects astrocytes / J. Henriksson, T. Hans // Toxicological Sciences. – 2000. – Vol. 55. – P. 392-398.

11. Iregren A. Manganese neurotoxicity in industrial exposures: proof of effects, critical exposure level and sensitive tests / A. Iregren // NeuroToxicology. – 1999. – Vol. 20 (2-3). – P. 315-324.

12. Josephs K. A. Neurologic manifestations in welders with pallidal MRI T1 hyperintensity / K. A. Josephs // Neurology. – 2005. – Vol. 64. – P. 2033-9.

13. Keen C. Nutritional aspects of manganese from experimental studies / C. Keen // NeuroToxicology. – 1999. – Vol. 20 (2-3). – P. 213-224.

14. Lai C. K., Minski M., Chan A., Leung T., Lim L. Manganese mineral interaction in brain / C. K. Lai . // NeuroToxicology. – 1999. – Vol. 20 (2-3). – P. 433-444.

15. Manganese and Inorganic Compounds. American Conference of Governmental Industrial Hygienists. – 2001. – P. 1-6.

16. McMillan G. Is electric arc welding linked to manganism or Parkinson’s disease / G. McMillan // Toxicology Review. – 2005. – Vol. 24 (4). – P. 237-257.

17. Olanow C. W. Manganese Induced Parkinsonism and Parkinson’s Disease / C. W. Olanow // Annals of the New York Academy of Science. – 2004. – Vol. 1012. – P. 209-223.

18. Post J. E. Manganese oxide minerals: crystal structure and economic and environmental significance / J. E. Post // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. – 1999. – Vol. 96. – P. .

19. Roth J. Effect of the iron chelator desferrioxamine on manganese-induced toxicity of rat pheochromocytoma (PC12) cells / J. Roth // Journal of Neruoscience Research. – 2002. – Vol. 68. – P. 76-83.

20. Roth J. Homeostatic and toxic mechanisms regulating manganese uptake, retention, and elimination / J. Roth // Biol Res. – 2006. – Vol. 39. – P. 45-57.

21. Takeda A. Manganese action in brain function / A. Takeda // Brain Research Reviews. – 2003. – Vol. 41 (1). – P. 79-87.

22. Verity A. Manganese neurotoxicity: a mechanic hypothesis / A. Verity // NeuroToxicology. – 1999. – Vol. 20 (2-3). – P. 489-498.

23. Yokel R. A. Manganese flux across the blood-brain barrier / R. A. Yokel // Neuromol Med. – 2009. – Vol. 11. – P. 297-310.