Цинк и его роль в организме.

Общие сведения
Цинк - элемент II группы периодической с атомным номером 30, обозначается символом Zn (лат. zincum).
Латинское zincum переводится как «белый налет». Происхождение этого слова точно не установлено. Предположительно, оно идет от персидского «ченг», хотя это название относится не к цинку, а вообще к камням. Слово «цинк» встречается в трудах Парацельса и других исследователей 16-17 вв. и восходит, возможно, к древнегерманскому «цинко» — налет, бельмо на глазу. Цинк был известен в Индии и Китае с XVI в. Общеупотребительным название «цинк» стало только в 1920-х гг.
Цинк представляет собой голубовато-белый пластичный металл, хрупкий при литье. На воздухе покрывается оксидной пленкой, реагирует с кислотами и щелочами. Используется при гальванизации железа, в сплавах, таких напр., как латунь; в аккумуляторных батареях и как стабилизатор полимеров. Природным источником цинка являются минералы (сфалерит).
Биологическая роль цинкаЦинк присутствует во всех органах, тканях, жидкостях и секретах организма.
Более 95% всего цинка содержится в клетках. Цинк сосредоточен в основном в коже, волосах и костной ткани. В биологических системах цинк фактически всегда находится в двухвалентном состоянии.

Zinc http://goo.gl/WBux4D 

Цинк участвует практически во всех стадиях роста клеток. Особый интерес к цинку связан с открытием его роли в нуклеиновом обмене, процессах транскрипции, стабилизации нуклеиновых кислот, белков и особенно компонентов биологических мембран, а также в обмене витамина А. Цинк присутствует во всех 20-ти нуклеотидилтрансферазах, а его открытие в обратных транскриптазах позволило установить тесную взаимосвязь с процессами канцерогенеза. Этот элемент необходим для стабилизации структуры ДНК, РНК, рибосом, играет важную роль в процессе трансляции и незаменим на многих ключевых этапах экспрессии гена.
Цинк обнаружен в составе более 300 ферментов. Уникальность цинка заключается в том, что ни один элемент не входит в состав такого количества ферментов и не выполняет таких разнообразных физиологических функций.
Цинк стабилизирует некоторые гормон-рецепторные комплексы. Цинк входит в состав гормона инсулина, участвующего в углеводном обмене.
Цинк необходим для нормального роста и развития, полового созревания, а в дальнейшем — для поддержания репродуктивной функции, а также для нормального кроветворения и заживления ран. Цинк играет важнейшую роль в процессах регенерации кожи, роста волос и ногтей, секреции сальных желез.
Цинк способствует всасыванию витамина Е и поддержанию нормальной концентрации этого витамина в крови.
Немаловажную роль цинк играет в переработке организмом алкоголя, поэтому недостаток цинка может повышать предрасположенность к алкоголизму (особенно у детей и подростков).
Цинк укрепляет иммунную систему организма и обладает детоксицирующим действием - способствует удалению из организма двуокиси углерода.
Цинк необходим для нормальной реализации функций вкусовых и обонятельных рецепторов.
Дефицит цинка может приводить к серьезным физиологическим нарушениям. При недостаточном содержании цинка в пищевом рационе с детского возраста отмечаются карликовость, задержка полового развития, поражение кожи, снижение обоняния и вкусовые извращения. При хроническом дефиците цинка возникает ряд кожных заболеваний.
После подтверждения в 1961 г. предположения о том, что местный гипогонадизм и карликовость сельского населения Ирана вызывает дефицит цинка, возрос интерес к значимости его дефицита для здравоохранения.
Избыток цинка в растениях возникает в зонах промышленного загрязнения почв, а также при неправильном применении цинксодержащих удобрений. Большинство видов растений обладают высокой толерантностью к его избытку в почвах. Однако при очень высоком содержании этого металла в почвах обычным симптомом цинкового токсикоза является хлороз молодых листьев.
Токсичность цинка для животных и человека невелика, т.к. при избыточном поступлении он не кумулируется, а выводится. Однако в литературе имеются отдельные сообщения о токсическом влиянии этого металла. Повышенные концентрации цинка оказывают токсическое влияние на живые организмы. У человека может развиваться тошнота и рвота, дыхательная недостаточность, фиброз легких. В больших концентрациях цинк является канцерогеном.

Метаболизм цинка
Всасывание цинка происходит в тонкой кишке.
Отсутствует какое-либо определенное депо цинка в организме человека, поэтому сокращение потребления цинка с пищей быстро приводит к симптомам его дефицита.
Главный путь для экскреции цинка – желудочно-кишечный трактат. Фекальные потери цинка состоят из неабсорбированного из диеты и секретированного эндогенно цинка. Панкреатическая секреция – основной источник эндогенного цинка. Количество цинка, секретируемого в кишку, изменяется в зависимости от его потребления. Приблизительно 400–600 мкг выделяется ежедневно с мочой. Цинк также теряется со спермой и менструальным секретом.
Состояния катаболизма (тяжелые ожоги, операции, травмы, а также голодание) приводят к клинически значимому увеличению потерь цинка с мочой. Поверхностные потери через десквамацию кожи, рост волос и с потом составляют до 1 мг/сут.

Потребности организма человека в цинке
У взрослых людей общее содержание цинка в теле составляет приблизительно 1,5 г – у женщин и 2,5-3 г – у мужчин.
Считается, что оптимальная интенсивность поступления цинка в организм 10-15 мг/день. Суточная потребность взрослого человека в цинке колеблется от 15 до 25 мг.
Дефицит цинка может развиваться при недостаточном поступлении этого элемента в организм (1 мг/день и менее).
Цинк незаменим для нормального роста и развития. Поэтому потребность в цинке увеличивается в течение беременности. Она невелика: приблизительно 100 мг на весь период беременности или дополнительное потребление 0,6 мг/сут цинка на протяжении беременности. Материнская заболеваемость, связанная с дефицитом цинка включает длительные роды, атонические кровотечения и преждевременные роды.

Пищевые источники цинка
В организм цинк попадает с пищей. Пищевые продукты очень отличаются по содержанию в них цинка. В яичном белке, например, содержание цинка составляет 0,02 мг/100 г, в легкоусвояемом мясе 1 мг/100 г, а в устрицах – 75 мг/100 г. Основными продуктами, в которых содержание цинка максимально, являются сыр, мясо птицы, орехи, креветки, зерновые и бобовые.
Также много цинка в мясе гусей, фасоли, горохе, кукурузе, говядине, свинине, курице, рыбе, говяжьей печени, а также в молоке, яблоках, груше, сливе, вишне, картофеле, капусте, свекле и моркови.
Хлебные злаки из цельного зерна наиболее богаты цинком. Большее количество его содержится в отрубях и зародышевых частях зерна и почти 80% теряется в процессе размалывания пшеницы. Но продукты из цельных зерен и белки растений, такие как белки сои, содержат цинк в менее доступной форме из-за фитиновой кислоты, содержащейся в пищевых продуктах растительного происхождения. Удаление фитата из пищи может значительно увеличить абсорбцию цинка. Брожение теста уменьшает содержание фитиновой кислоты и значительно улучшает всасывание цинка.
Орехи и бобы – относительно хороший растительный источник цинка. Концентрация цинка в растении увеличивается, если оно вырастает на богатой цинком или обработанной удобрениями почве.
Питьевая вода обычно имеет низкий уровень содержания цинка.

Токсичность цинка
Доза цинка более 200 мг/сут – рвотное средство.
Длительное потребление добавок цинка (более 150 мг/сут) приводит к появлению эрозий в желудке и снижает функцию иммунной системы.
Порог токсичности для цинка составляет по данным профессора А. Скального 600 мг/день.
В литературе сообщалось об острой интоксикации цинком у людей, обусловленной его избыточным потреблением. Отдельные эпизоды интоксикации произошли в результате потребления пищевых продуктов и напитков, хранившихся в гальванизированных контейнерах. Признаки острого отравления цинком: боль в эпигастрии, диарея, тошнота и рвота.
При хронической интоксикации наблюдается вторичный дефицит меди, вызванный конкурентными взаимодействиями между этими элементами при абсорбции в кишечнике.

Пищевые взаимодействия
Потребление цинка коррелирует с потреблением белка, но точная взаимосвязь зависит от пищевого источника. Диеты, состоящие, в основном из яиц, молока, домашней птицы и рыбы имеют более низкое содержание цинка и белка чем те, которые состоят из морепродуктов, говядины и другого красного мяса. Те вегетарианские диеты которые состоят из большого количества бобов, цельного зерна, орехов и сыра богаты содержанием цинка и белка притом, что в рационах с его низким содержанием представлены, прежде всего, фрукты и овощи.
Для лучшего усвоения цинка организмом необходимы витамины А и В 6 .
Усвоению цинка препятствуют медь, марганец, железо и кальций (в больших дозах). Кадмий способен вытеснять цинк из организма.
Большое количество потребляемого цинка может нарушать биодоступность меди. Относительно низкий уровень потребления цинка повышают абсорбцию меди. Клинические признаки дефицита меди развиваются у лиц, принимающих 150 мг цинка в день в течение 2 лет. Высокое потребление меди не ингибирует всасывание цинка.
Хотя высокий уровень пищевого кальция может мешать всасыванию цинка у животных, дополнение солей кальция в рацион людей обычно не нарушает баланс цинка.
Олово ухудшает всасывание цинка.
Фолиевая кислота может вредить всасыванию цинка, когда потребление цинка с пищей недостаточное. Это имеет значение при беременности, когда женщинам часто назначают дополнительно фолиевую кислоту

Индикаторы элементного статуса цинка
Для оценки содержания цинка в организме определяют его содержание в сыворотке и цельной крови. Подробне: Определение цинка в крови .
Для оценки обмена цинка проводится определение ферментов карбоангидразы, сорбитдегидрогеназы, лактатдегидрогеназы и щелочной фосфатазы .

Дефицит цинка в организме человека
Возникновение изолированного дефицита цинка у здоровых взрослых людей не наблюдалось и вряд ли оно вообще возможно из-за прекрасной способности организма уменьшать его потери при низком поступлении с пищей. Однако если потребность в цинке возрастает, то у новорожденных и детей или у беременных и кормящих женщин угроза для развития дефицита цинка возрастает, особенно при неадекватном его поступлении.
Различают три формы недостаточности цинка: острую, подострую и хроническую.
Выраженный дефицит цинка наблюдается у пациентов с врожденным, генетически детерминированным энтеропатическим акродерматитом, при полном парентеральном питании. Клинически проявляется диареей, нарушениями иммунной системы. Дефицит цинка оказывает влияние на роговицу – ткань с самым высоким его содержанием. Возникает отек роговицы, который может приводить к ее помутнению. Может развиться умеренный сухой конъюнктивит и прогрессировать до двустороннего ксероза и кератомаляции. При дефиците цинка могут наблюдаться изменения поведения: раздражительность, сонливость и депрессия; анорексия, измененное восприятие запахов и вкусовых ощущений. У некоторых лиц развивается выраженный тремор, атаксическая походка и появляется нечленораздельная речь.
Среднее потребление цинка пожилыми людьми – менее чем 2/3 рекомендуемой суточной потребности. Показано, что пожилые и старые люди выбирают те рационы, которые обеспечивают от 7 до 11 мг цинка в день, или 47–73% нормы. Мужчины и женщины старше 75 лет употребляют на 26 и 15%, соответственно, меньшее количество энергии ежедневно, чем молодые люди. Кроме того, они едят на 31 и 17%, соответственно, меньшее количество мяса, рыбы или домашней птицы, чем молодые. Эти различия в количестве и типах пищевых продуктов объясняют низкое в среднем потребление цинка пожилыми и старыми людьми, поэтому в условиях, когда усвоение или обмен цинка нарушен, пожилые и старые люди более склонны к развитию его дефицита. Несколько факторов могут увеличивать риск развития дефицита цинка в старших возрастных группах, а именно: уменьшение способности к абсорбции цинка, увеличение вероятности заболеваний, что изменяет утилизацию цинка, применение лекарств (мочегонных средств), которые увеличивают мочевую экскрецию цинка и употребление волокон, кальция или добавок железа, которые могут изменять биодоступность цинка. Некоторые частые для старых лиц проблемы могут быть обусловлены дефицитом цинка в организме: медленно заживающие раны, анорексия, дерматиты, сниженная острота вкуса, нарушения функции иммунной системы.

• Причины дефицита цинка
  • Состояния после операций, ожоги, парентеральное питание.
  • Избыточное поступление в организм эстрогенов, кортикостероидов, диуретиков и некоторых других лекарственных препаратов.
  • Избыточное поступление в организм меди, кадмия, свинца, ртути.
  • Злоупотребление алкоголем.
  • Усиленное расходование цинка (напр., при беременности, кормлении грудью, в период заживления ран и выздоровления после болезней).
  • Нарушение всасывания цинка в кишечнике (дисбактериоз, ферментопатии и пр.).
  • Кишечные паразиты (глистные инвазии).
  • Псориаз, себорея.
  • Чрезмерные потери цинка при потоотделении и при хроническом желудочно-кишечном кровотечении (например, при воспалительных заболеваниях кишечника).
  • Вегетарианство - потребления большого количества фитата является фактором риска для развития дефицита цинка. Особенно часто наблюдается у лиц, потребляющих рационы, состоящие из большого количества хлебных злаков.

• Заболевания, связанные с дефицитом цинка
  • Заболевания желудочно-кишечного тракта (болезнь Крона, спру, синдром короткой кишки, обходной еюноилеальный анастомоз) приводят к уменьшению всасывания цинка из пищи и нарушению его энтеропанкреатической циркуляции.
  • У пациентов с алкогольным циррозом печени часто возникает гиперцинкурия, гипоцинкемия и низкая концентрация цинка в печени, в сравнении с пациентами без цирроза печени; гипоцинкемия часто встречается у алкоголиков с заболеванием печени, но она также наблюдается у некоторых алкоголиков (30–50%) без явного поражения печени.
  • Сахарный диабет может сопровождаться гиперцинкурией, которая увеличивается с тяжестью диабета и приводит к дефициту цинка у некоторых больных.

• Основные проявления дефицита цинка
  • Раздражительность, утомляемость, потеря памяти, нарушение сна.
  • Гиперактивность.
  • Депрессивные состояния.
  • Предрасположенность к алкоголизму.
  • Снижение остроты зрения.
  • Потеря вкусовых ощущений, язвы во рту.
  • Расстройства обоняния.
  • Снижение аппетита. Уменьшение массы тела, исхудание.
  • Диарея.
  • Анемия.
  • Чешуйчатые высыпания на коже, угри, фурункулез, экзема, дерматит, псориаз, трофические язвы, плохое заживление ран. Эритематозная, везикулобуллезная и пустулезная сыпь имеет характерное распределение: прежде всего она появляется на конечностях и коже в области естественных отверстий. Высыпания могут стать распространенными.
  • Расслаивание ногтей, появление на них белых пятен.
  • Тусклый цвет волос, перхоть, замедление роста, выпадение волос. Изменения волос обычно следуют после возникновения дерматита. Волосы могут стать гипопигментированными, приобрести красноватый оттенок. Характерная особенность – очаговая потеря волос.
  • Снижение уровня инсулина, риск развития сахарного диабета.
  • Задержка роста, гипогонадизм и позднее половое созревание у детей (особенно у мальчиков). Снижение оплодотворяющей способности сперматозоидов. Снижение сексуальной активности, импотенция у мужчин.
  • Увеличение риска развития аденомы простаты.
  • Преждевременные роды, рождение ослабленных детей, стерильность у женщин.
  • Снижение Т-клеточного иммунитета, снижение сопротивляемости инфекциям. Частые и длительные простудные заболевания. Аллергические заболевания.
  • Увеличение риска развития опухолевых процессов.
  • Ускоренное старение.
  • Накопление в организме железа, меди, кадмия, свинца.

• Повышенное содержание цинка в организме
  • Причины избытка цинка
    • Избыточное поступление (напр., при контакте с соединениями цинка в производственных условиях).
    • Неконтролируемое использование препаратов цинка, в том числе цинковых мазей.
    • Нарушение регуляции обмена цинка.
  • Основные проявления избытка цинка
    • Нарушения функций иммунной системы, аутоиммунные реакции.
    • Нарушения состояния кожи, волос, ногтей.
    • Болезненная чувствительность желудка, тошнота.
    • Снижение содержания в организме железа, меди, кадмия.
    • Ослабление функций предстательной железы.
    • Ослабление функций поджелудочной железы.
    • Ослабление функций печени.

• Определение концентрации цинка в кровиОсновными показаниями для определения содержания цинка в крови являются: дерматологические заболевания (дерматиты), нарушения обоняния и вкуса, нарушения в репродуктивной сфере. Подробнее: Определение цинка .

• Синергисты и антагонисты цинкаФункциональными антагонистами цинка являются медь, кадмий, свинец, особенно на фоне дефицита белка.
  Повышенное поступление фитатов, фосфатов, избыток кальция, прием кортикоидов, оральных контрацептивов, анаболиков, антиметаболитов, диуретиков, алкоголя, иммуносупрессоров могут привести к дефициту цинка в организме.

• Коррекция дисбаланса цинка в организмеДля коррекции дефицита цинка в организме, следует увеличить его поступление с пищей, богатой белком животного происхождения, ограничить употребление спиртных напитков и пищевых продуктов, богатых фитином.
  Легкий и умеренный дефицит цинка можно ликвидировать с помощью БАД к пище, содержащих цинк в виде хелатных соединений (таких как аспарагинат, глюконат, пиколинат), ацетата, неорганических солей (сульфат, окись) в дозах, обеспечивающих поступление 5-20 мг цинка в сутки в течение 3-6 месяцев.
  Более выраженный дефицит цинка купируется путем перорального приема фармацевтических препаратов содержащих цинк. При лечении цинк-дефицитных состояний в России предложено применять препарат "Ацизол" в дозах 1-2 капсулы в сутки (в зависимости от индивидуальной биоусваиваемости пациента) в течение 6-12 месяцев и более. 1 капсула ацизола содержит 120 мг диацетат бис(1-винилимидазол-N)цинка (бис-(1-винилимидазол)цинкдиацетат).
  За рубежом для лечения цинк-дефицитных состояний используются препараты цинка для парентерального введения.

• Применение соединений цинкаСоединения цинка используются при гальванизации железа, для получения сплавов, антикоррозийной обработки, в щелочных аккумуляторах и т.д.
  В медицине цинк применяют в радиоизотопной диагностике, в т.ч., как метку для цинксодержащих ферментов. Сульфат цинка используют при определениях свертываемости крови. В последние годы соединения Zn (глюконат, цинка, цинка и др.) стали широко применяться в дерматологии, эндокринологии, при лечении иммунодефицитных состояний.

http://www.smed.ru