Петр Образцов - Мир, созданный химиками. От философского камня до графена
На этом закончим о витаминах. Вообще-то их существует еще несколько штук, и они играют важную роль в нашей жизни. Но человеку необходимы и другие вещества, например минеральные, о которых пойдет речь в следующей главе.
Глава 9
Микро и макро, нужные как воздух
Всем хорошо известно, что основной элемент жизни — углерод, на его основе построены все органические вещества. Но одним углеродом природа не ограничилась, нам абсолютно необходимы и входят в состав наших тел кислород, водород, азот и еще множество других элементов. Часть из них и есть минеральные вещества — микро- и макроэлементы, необходимые человеку и получаемые им с пищей. К макроэлементам принято относить металлы кальций, калий, натрий и магний, а также неметаллы хлор, серу и фосфор. Помните «Понедельник начинается в субботу» братьев Стругацких, статью в стенгазете «Фосфор нужен человеку как воздух»? Как это ни забавно, но без фосфора или любого другого из макроэлементов наша жизнь действительно невозможна. Фосфор, например, входит в состав наследственной молекулы ДНК.
По самому названию — макроэлементы — понятно, что организму человека их требуется довольно много — от десятых долей грамма до десятков граммов. А микроэлементы, как и витамины, содержатся в человеческом теле в количествах от десятков миллиграммов до микрограммов, что означает тысячные доли миллиграмма или миллионные доли грамма. Таких веществ (элементов) в настоящее время обнаружено 14, среди них десять металлов — железо, медь, хром, ванадий, молибден, марганец, цинк, кобальт, никель и олово и четыре неметалла — фтор, йод, кремний и селен.
Макро- и микроэлементы в виде соединений, как правило, присутствуют в нашей обычной еде, но на всякий случай их вводят сейчас в поливитамины, получая, так сказать, поливитаминоминеральные препараты. Это очень важно, поскольку существует определенная географическая зависимость распространенности того или иного элемента. Например, в некоторых регионах нашей страны в питьевой воде и местных продуктах питания не хватает фтора, а в других, прежде всего на Кавказе, наблюдается избыток меди. В этих районах соответственно следовало бы увеличить поступление из пищи фтора, а меди как раз уменьшить. Универсальные же препараты в принципе не могут учесть особенности огромной России, и следовало бы выпускать специальные препараты для каждого региона — может быть, такое время еще наступит, а пока будем принимать что есть. Это не только желательно, но и необходимо. Почему? Да просто потому, что за всем не уследишь и отсутствие каких-то элементов может привести к тяжелым заболеваниям. Поговорим об этом подробнее. Неметаллов меньше, с них лучше и начать.
Страшный йод, твердый фтор, модный селен
Говоря про неметалл йод, трудно удержаться от цитирования прекрасного стихотворения прекрасного поэта Владислава Ходасевича.
Пробочка над крепким йодом!Как ты скоро перетлела!Так вот и душа незримоЖжет и разъедает тело.
Конечно, в этой главе речь идет не про йод Ходасевича. В аптечный пузырек налит раствор элементарного кристаллического йода в этиловом спирте. Вследствие высокой окислительной способности аптечный йод дезинфицирует раны, но в организме человека он присутствует в сложных органических соединениях, прежде всего в белке щитовидной железы тироглобулине и гормонах тироксине и трийодтиронине. Щитовидная железа двумя своими долями охватывает трахею около подбородка. Выделяемые ею гормоны регулируют энергетические процессы и теплообмен. При недостатке йода возникает заболевание щитовидной железы — зоб. Это заболевание внешне проявляется в виде распухания шеи у подбородка, как, например, у вдовы Ульянова-Ленина Надежды Константиновны Крупской, болевшей диффузным токсическим зобом, или, иначе, базедовой болезнью.
Чаще всего наблюдается эндемический зоб, то есть специфичный для определенных географических зон и связанный с недостатком йода в почве, а следовательно, и в пище населения этих районов. Пища ведь сначала растет на этой почве в виде злаков, потом частично превращается в мясо поедающего эти злаки крупного и мелкого рогатого скота. На территории России эндемичными по йоду являются Урал, Северный Кавказ, верховья Волги и долины крупных сибирских рек, Забайкалье и Дальний Восток. Способствует развитию заболевания и избыток в рационе некоторых продуктов, прежде всего сырой капусты, содержащей прочно связывающие йод вещества, не «отпускающие» йод в желудке и кишечнике. Больше всего йода содержится в морепродуктах, как теперь называют рыбу, кальмаров, мидии и прочих морских гадов. Всем хорошо известно, что много йода в морской капусте и других морских водорослях.
Требуется человеку этого элемента совсем немного, доли миллиграмма (если точнее, то от 100 до 200 миллиграммов), но длительный дефицит йода в детском возрасте приводит к отставанию в умственном развитии и даже кретинизму. (Так, некоторые ученые полагают, что именно благодаря дефициту йода возникло знаменитое тирольское пение с руладами: в основе этих переливов, мол, лежат окрики тирольских пастухов, которыми становились обычно деревенские йододефицитные дурачки.) Но сейчас беспокоиться о дефиците йода не нужно. При появлении малейших симптомов заболеваний щитовидной железы можно просто перейти, например, на йодированную соль. Этот продукт очень дешев и в эндемичных районах может быть на всякий случай запасен.
После ряда аварий на атомных электростанциях оказалась актуальной еще одна особенность йода. При взрыве реактора в Чернобыле и недавней катастрофе на японской станции «Фукусима-1» было замечено, что в атмосферу выделяется радиоактивный изотоп этого элемента йод-131, накапливающийся в щитовидной железе и вызывающий ее тяжелые повреждения. Период полураспада этого изотопа невелик, всего 8 суток, но до практически полного прекращения излучения должно пройти немного больше пяти периодов полураспада (50 % + 25 % + 12,5 % + 6,25 % + + 3,125 % = 97 %), то есть опасность заболевания сохраняется в течение 8 × 5 = 40 суток. Для предотвращения накопления йода-131 в щитовидной железе необходимо использовать заместительную терапию, а именно сразу же после выброса радиоактивного изотопа, а лучше даже раньше, принимать препараты йода не радиоактивного, например йодат калия KIO3. Насыщенная «правильным» йодом щитовидка радиоактивный изотоп поглощать не станет. Можно использовать и элементарный йод. После чернобыльской аварии ладошки и пятки польских детишек, проживавших в районе выпадения радиоактивных осадков, мазали спиртовым раствором йода, и это очень помогло, никто не заболел.
Однако надеяться только на препараты йода при радиационных катастрофах не стоит. Гораздо более опасные радиоактивные изотопы цезия и стронция обычным йодом не возьмешь, так что массовая скупка йодных препаратов и обычного спиртового раствора элементарного йода, которая происходила после аварии на «Фукусима-1», была во многом бессмысленной. Кстати, название станции «Фукусима» по-японски означает «счастливый остров», «счастливый уголок», что после этой аварии выглядит просто издевательством. К той же группе периодической системы Менделеева относится элемент фтор. Его недостаток тоже носит эндемический характер и тоже приводит к появлению некоторых болезней. К сожалению, о фторе стихов, кажется, никто еще не писал, зато о нем столько написано и рассказано в рекламах разнообразных зубных паст! «С фтором», «с флюористатом» и так далее. (Фтору не повезло с переводчиками, а потому приходится постоянно натыкаться на несуществующее в русском языке слово «флюорин». А ведь, казалось бы, загляни в словарь — и сразу узнаешь, что fluorine — это наш обычный фтор.)
И вот тут реклама не врет, фтор действительно необходим для предупреждения кариеса. Анион фтора замещает гидроксильную группу в гидроксиапатите эмали и превращает его в более прочный фторапатит (даже как-то обидно, что наши зубы имеют состав, одинаковый с известным фосфорным удобрением). Лучше всего этот защитный слой образуется в детском возрасте. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) утверждает, что искусственное фторирование питьевой воды до концентрации один миллиграмм в литре снижает заболеваемость кариесом на 30–50 %. В России фторирование воды проводится повсеместно, но существуют и специальные таблетки, которые дают детям в возрасте от 2 до 14 лет, причем не менее 250 штук в год.
Однако принимать фторсодержащие препараты без консультации с врачом все же не стоит. Фтор — токсичный элемент, его избыток довольно опасен. Требуется фтора примерно один миллиграмм в день, токсичность проявляется в дозах более 20 миллиграммов. Столько фтора содержится в 20 литрах воды, и столько не выпить, но вот с глупой детской забавой глотать зубную пасту следует бороться.
