1.1 Роль мікроелементів у забезпеченні життєдіяльності плода, новонародженого та дітей старшого віку

 

Мікроелементи - це група хімічних елементів, які містяться у тканинах людини та тварини в дуже низькій кількості, у межах 10ˉ3-10ˉ12%[1]. На сьогодні виділено дві групи мікроелементів. По-перше, це ессенціальні мікроелементи, які являють собою незамінні нутрієнти. До них відносяться: залізо, мідь, цинк, хром, селен, молібден, кобальт. Елемент відноситься до ессенціального, якщо при його відсутності або недостатньому надходженні припиняється зріст та розвиток організму. Введення цього елементу усуває ознаки його дефіциту та повертає організм до життя .

Другу групу елементів складають токсичні мікроелементи [1].

Порушення балансу мікроелементів називають мікроелементозами.

Відомо, що найбільш сприйнятливі до хвороб, які пов'язані з порушенням мінерального обміну, являються діти та вагітні жінки. А серед них групу високого ризику розвитку мікроелементозів складають недоношені діти  та діти зі ЗВУР.

Забезпеченість недоношених та дітей з малою вагою тіла есенціальними мікроелементами пов’язана з цілим рядом проблем. Перш за все, це недостатня тривалість періоду внутрішньоутробного розвитку. Відомо, що більшість мікроелементів відкладається в органах та тканинах плода у третьому триместрі вагітності, а раннє переривання вагітності не дозволяє отримати ці необхідні для його розвитку компоненти.

Резистентність дитячого організму до різних захворювань залежить від достатньої забезпеченості мікроелементами  [2]. Дефіцит заліза, цинку, міді, марганцю, хрому, кадмію та інших мікроелементів може призвести до розвитку порушень різних систем, оскільки вони відіграють надзвичайно важливу роль у забезпеченні функціонування імунної, нервової та кровотворної систем, а також впливають на обмін речовин, функції репродукції та росту  [3].

Особливо важливим для росту і розвитку дітей є цинк. Він є незамінним мікроелементом для людини. За поширенням в організмі займає друге місце після заліза [4]. Він потрібен для діяльності більш ніж 100 ферментів, у тому числі ДНК- та РНК-полімерази, карбоксипептидази, оксидоредуктази, трансферази, алкогольдегідрогенази, які пов’язані з обміном вуглеводів, білків, енергетичним обміном, синтезом нуклеїнових кислот, біосинтезом гема, транспортом СО2 та ін [4].

Цинк є конкурентом міді у процесах абсорбції у кишечнику, тому при високій концентрації може розвинутися дефіцит міді в організмі [5].

За літературними даними вміст цинку у здорових дітей першого року життя мало змінюється з віком і складає 6,5-7,5 мкг/мл.. Виділяється переважно з калом- 90%, з сечею- 2%. Середня добова цинкурія у здорових дітей складає 9,3-17,3 мкг/кг ( 0,19-0,35 мг/добу) [6].

Мідь є незамінним мікроелементом для будь - якого живого організму. В організмі людини мідь зустрічається, головним чином, у вигляді комплексних органічних сполучень та відіграє важливу роль у процесах кровотворення, пігментації та кератинізації волосся, остеогенезу, формування мієліну, функції ендокринних залоз [7].

Мідь входить до складу багатьох ферментів, визначає їх функцію та регулює їх дію. Вона входить до складу всіх оксидаз, таким чином, являється важливим елементом окисно-відновлювальних реакцій організму. Ці ферменти необхідні для процесів клітинного дихання, захисту від дії вільних радикалів; приймають участь у синтезі мієліну, біосинтезі сполучної тканини, метаболізмі залоз [7].

Антиоксидантна активність міді пов’язана з її участю у формуванні структури супероксиддисмутази [7].

Мідь - незамінний компонент для синтезу гема, тому приймає участь у синтезі гемоглобіну. Вона входить до складу церулоплазміну- транспортного білку, який має властивість ферменту. Цей білок включає у себе 90-95% іонів міді сироватки крові і здійснює транспорт металу до органів і тканин. Значний інтерес до церулоплазміну визначається і тим, що він каталізує в організмі окислення таких біологічно активних сполучень, як серотонін, адреналін, гістамін, аскорбінова кислота та ін.

Залізо - один з найбільш розповсюджених в організмі людини мікроелементів. Воно активно приймає участь у процесах окислення, синтезі білків, впливає на кількість та функціональні властивості Т- лімфоцитів, входить до складу нервових клітин [8].

Залізо приймає участь у різних фізіологічних процесах – тканинному диханні, біологічному окисленні, мітозі, біосинтезі колагену, тирозину, катехоламінів та ДНК, впливає на неспецифічні механізми захисту організму, розвиток специфічної імунної відповіді [8].

Дефіцит заліза може призвести до розвитку анемії, зниження рівня резистентності до інфекційних агентів [8].

Метаболізм заліза тісно пов’язаний з обміном інших мікроелементів в організмі. Дефіцит заліза може виникати при порушеннях метаболізму  мікроелементів – міді, цинку, марганцю [9].

В організмі плода залізо швидко використовується на синтез гемоглобіну. Про це свідчить значна від’ємна кореляція рівня сироваткового феритину і концентрації гемоглобіну в пуповинній крові.

На метаболізм заліза впливають мідь, кобальт, марганець, нікель. Мідь необхідна для засвоєння та транспорту заліза, її вплив здійснюється через цитохромоксидазу, церулоплазмін [10].

Марганець входить до складу багатьох тканин організму. Він являється активатором чисельних ферментів, приймає участь у біосинтезі білка, ДНК, РНК та вуглеводному обміні. Марганець є кофактором гуанілциклази головного мозку, який необхідний для клітинної проліферації, входить до складу ферментів супероксиддисмутаз, що захищають організм від перекисних радикалів [11].

Він є активатором окисно-відновних процесів, приймає участь у регуляції рівня глюкози в крові (необхідний для секреції інсуліну), сприяє нормалізації роботи ЦНС [11].

Біологічна роль хрому пов’язана з його участю у регуляції вуглеводного та жирового обміну. Він є каталізатором, що позитивно впливає на процеси кровотворення, діяльність багатьох ферментів [12].

Хром дозволяє підтримувати нормальну чутливість організму до глюкози. Припускають, що біологічно активна форма хрому утворює комплексну сполуку з інсуліном, яка має більш високу активність, ніж вільний інсулін.

Хром також приймає участь у регуляції метаболізму холестерину та викликає зниження його рівня у крові. Хром є активатором низки ферментів  (фосфоглюкомутази, трипсину та ін.). Встановлено, що білково-калорійна недостатність у дітей супроводжується дефіцитом хрому.