Современные тенденции защиты работников на предприятиях с вредными условиями труда

В нашей стране в области охраны труда предлагается внедрять зарубежный опыт и переходить от компенсационной модели и перейти на превентивные меры. Эта тенденция касается и лечебно-профилактического питания. В соответствии с требованиями перейти от компенсационной к превентивной модели, в области лечебно-профилактического питания превентивными мерами являются применение продуктов, обладающих защитными и восстановительными свойствами соответствующих современным требованиям к детоксикационным мероприятиям:

Современные требования к детоксикации включают следующие мероприятия:

  1. 1. Исключить или максимально снизить воздействие токсического соединения на организм.

  2. 2. Стимулировать процессы детоксикации.

  3. 3. Поддержать адекватную элиминацию токсических соединений из организма.

  4. 4. Обеспечить организм антиоксидантной защитой, так как процессы детоксикации сопровождаются усилением оксидантного стресса.

    Препаратами, ограничивающими активность процессов свободнорадикального окисления, являются антиоксиданты. 

    Антиоксиданты применяются для ускорения адаптации к повышенным нагрузкам и восстановления организма после них, когда существует реальная опасность перегрузок, ослабления иммунной системы и вследствие этого опасность развития различных заболеваний. Из литературных данных известно, что зачастую отдельный антиоксидант даже в больших количествах не так эффективен, как комплекс антиоксидантов в определенных пропорциях. При этом наиболее выраженными свойствами могут обладать комплексы, разработанные с использованием антиоксидантов нескольких механизмов действия.

    Используемые в настоящее время продукты для детоксикации при воздействии вредных производственных факторов должны обладать комплексным действием на процессы детоксикации ксенобиотиков, защиту и восстановление организма при воздействии физических, химических, биологических и психо-эмоциональных факторов. Широкий спектр воздействия достигается за счет разнообразных компонентов, в составе этих продуктов. Белки играют значительную роль в процессе детоксикации. Токсикант, попавший в кровоток, может вступать во взаимодействие с белками и клетками крови, при этом изменяются его токсикокинетические характеристики.

    Физиологическая функция альбуминов состоит в связывании свободных жирных кислот и билирубина, циркулирующих в крови. Эти вещества могут влиять на процесс взаимодействия белков с ксенобиотиками.

    Связь веществ с белками – спонтанно протекающая реакция, не требующая затрат энергии и зависящая только от их строения. Установлено, что с увеличением молекулярной массы ксенобиотика, длины алкильных радикалов в молекуле вероятность его связывания белками возрастает. Включение в молекулу галогенов делает связь вещество-белок более прочной. При некоторых интоксикациях, в частности сероуглеродом, сероводородом, необходимо ограничение в рационе белка, особенно богатого серосодержащими аминокислотами.

    Глутаминовая кислота

    Глутаминовая кислота обезвреживает аммиак, который, соединяясь с ней, образует глутамин, стимулирует окислительные процессы, улучшает белковый и углеводный обмен, улучшает энергетическое обеспечение функций головного мозга. Глутаминовая кислота обладает выраженным детоксикационным действием при самых различных отравлениях.

    Благодаря наличию свободной сульфгидрильной группы ацетилцистеин оказывает выраженное антиоксидантное, антитоксическое, иммуномодулирующее действие, нейтрализует свободные радикалы, образующиеся в организме даже при нормальной метаболической активности. Благодаря выраженным антиоксидантным и пневмопротекторным свойствам ацетилцистеин обеспечивает защиту органов дыхания от токсического воздействия неблагоприятных факторов окружающей среды.

    Цитопротекторное действие ацетилцистеина тесно связано с его антиоксидантными свойствами.

    Глутатион

    Глутатион играет особо важную роль в процессе детоксикации. Он принимает участие в реализации целого ряда важнейших физиологических процессов: детоксикации и антиоксидантной защиты; в биохимических превращениях витаминов С,Е, липоевой кислоты и убихинона; в регуляции тиол-дисульфидного равновесия; в процессе транспорта аминокислот; в поддержании восстановленной среды клетки; в регуляции углеводного, липидного, белкового и нуклеинового обменов; глутатион выступает и в качестве цистеина в клетке; участвует в регуляции функциональной активности лимфоцитов и обеспечении иммунного ответа организма; оказывает регулирующее влияние на синтез белков теплового шока. Это позволяет рассматривать обмен глутатиона в качестве механизма обеспечения неспецифической резистентности организма к действию широкого круга токсикантов. Установлено, что высокий уровень глутатиона препятствует развитию патологии, увеличивает резистентность клеток организма не только к химическим, но и к физическим факторам и, наоборот, при снижении концентрации глутатиона ниже 30% нормы увеличивается токсичность ксенобиотиков.

    Синтез глутатиона вовлекает две тесно связанных, ферментативно контролируемых реакции, которые используют АТФ. Вначале цистеин и глутамат объединяются под действием гамма-глутамилцистеинилсинтетазы. Затем глутатион-синтетаза соединяет гамма-глутамилцистеин и глицин, образуя глутатион.

    Прямая атака свободных радикалов и других окислительных агентов может истощать глутатион. Количество глутатиона, потребляемого с пищей, является ограниченным (менее 150 мг в день), и окислительное истощение может опережать синтез.

    Печень является основным источником глутатиона. У человека 90% глутатиона образуется в печени и только 10% в других органах. Лишний глутатион распадается в почках до аминокислот, которые опять в печени синтезируют глутатион.

    Паренхимальные клетки синтезируют глутатион для конъюгации Р-450 и многочисленных других метаболических нужд, экспортируя глутатион как системный источник –SH восстанавливающих групп. Эквивалентом глутатиона, циркулирующим в крови, является преимущественно цистин, окисленная и более стабильная форма цистеина. Клетки получают цистин из крови, превращают его в цистеин и из него синтезируют глутатион. Напротив, внутри клетки глутатион помогает восстановить окисленные формы антиоксидантов, таких как аскорбат и токоферол.

    Глутатион является первичным протектантом кожи, хрусталика, роговицы и сетчатки против радиационного повреждения и биохимической основой детоксикации цитохрома Р-450 в печени, почках, легких, интерстициальном эпителии и других органах. Недостаточность глутатиона связана с различными заболеваниями легких, включая хронические обструктивные заболевания легких, острый респираторный дистресс-синдром, неонатальное поражение легких и астму. Глутатион в жидкости, покрывающей легочный эпителий, может служить первой линией обороны. Содержание глутутиона в этой жидкости является аномально низким при идиопатическом фиброзе, остром респираторном дистресс-синдроме. Слизистая оболочка желудка у пожилых людей имеет низкий уровень глутатиона, как и у пациентов с гастритом и (или) дуоденальной язвой на фоне инфекции Helicobacter pylori, инфицированность которой составляет до 90% населения.

    N-ацетилцистеин

    Доступность цистеина наиболее часто ограничивает биосинтез глутатиона in vivo. N-ацетилцистеин является мощным антиоксидантом с антимутагенными и антиканцерогенными свойствами. При абсорбции в кишечнике N-ацетилцистеин превращается в циркулирующий цистеин и может эффективно восполнить глутатион при его недостаточности.

    Таурин

    Таурин – серосодержащая аминокислота, которая при оральном применении может повышать порог агрегации тромбоцитов и тромбоцитарный глутатион у здоровых лиц. Принимает участие в процессе обмена натрия, калия, кальция и магния, способствует нормализации функций клеточных мембран, активации энергетических обменных процессов. Радиопротектор. Антиоксидант, ингибитор перекисного окисления липидов. Участвует в синтезе лецитина, метионина. Т. необходим для всасывания жирорастворимых витаминов в кишечнике (А, Д, Е, К). Блокирует токсическое действие гомоцистеина. Таурин обладает детоксикационными свойствами. Понижает уровень общего холестерина, уменьшает концентрацию триглицеридов. Препятствует агрегации тромбоцитов, снижая опасность образования тромбов. Таурин обеспечивает защиту легочной ткани от воздействия свободных радикалов. На фоне приема таурина быстро восстанавливается сон, повышалась работоспособность, причем даже у тех, кто уже привык к снотворным или работает в ночную смену. Таурин обладает легким диуретическим действием. Суточная потребность: составляет 400 мг.

     

    Цистеин и цистин

    Цистеин и цистин – серосодержащие аминокислоты. Каждая молекула цистина состоит из двух молекул цистеина. Цистеин является предшественником глутатиона. Один из самых мощных антиоксидантов, гепатопоротектор, защищает клетки мозга, участвует в детоксикации ядов, связывает соли тяжелых металлов, соединения мышьяка, цианиды, ароматические углеводороды, радиопротектор. Участвует в реакциях детоксикации ядов; благодаря содержанию метальных групп обеспечивает функции печени, снижая вероятность ее жирового перерождения в результате заболеваний или химических воздействий.

    Пищевые волокна

    Главными функциями пищевых волокон являются регуляция функциональной активности кишечника, адсорбция токсических веществ, а также влияние на активность ферментов кишечной микрофлоры. Обогащение рациона пищевыми волокнами снижает токсическое действие полихлорированных бифенилов, нитрозаминов, полиэтиленгликоля, тяжелых металлов, некоторых микотоксинов и ряда других токсичных и канцерогенных соединений экзогенного и эндогенного происхождения. В ряде исследований было показано, что пищевые волокна обладают радиопротекторными свойствами, способны связывать радионуклиды и другие экологически вредные вещества.

    Действие пищевых волокон на процессы токсикокинетики ксенобиотиков реализуется посредством нескольких механизмов. Первый и самый очевидный из них заключается в усилении перистальтики кишечника, что вызывает ускорение прохождения содержимого кишечника и тем самым сокращает время контакта ксенобиотика со слизистой оболочкой кишечника и уменьшение количества поступаемого в системный кровоток токсического вещества.

    Другой механизм влияния пищевых волокон на токсикокинетику ксенобиотиков связан с их адсорбционными и катионообменными свойствами. Связывание токсинов переводит их в неабсорбируемую форму, снижает действующую концентрацию и ускоряет выведение с калом.

    Третий важный механизм состоит во влиянии пищевых волокон на ферментативные системы как собственно организма, так и кишечной микрофлоры, которые принимают участие в биотрансформации ксенобиотиков.

    Пектин

    Одним из важных свойств пектинов является их способность связывать и выводить из организма тяжелые металлы, радионуклиды и другие токсичные соединения.

    Большое значение в лечебно-профилактических свойствах пектина придается полигалактуроновой кислоте, которая как считается, подобно галактуроновой кислоте уничтожает вредные воздействия токсичных веществ. Реакционная способность пектиновых веществ определяется наличием в них карбоксильных и гидроксильных группировок. В процессе усвоения пищи диметоксилирование пектина способствует превращению его в полигалактуроновую кислоту, которая, соединяясь с тяжелыми металлами и радионуклидами, образует нерастворимые комплексы, не всасывающиеся через слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта и выделяющиеся из организма вместе с калом.

    Защитное действие пектинов объясняется также их способностью вместе с другими пищевыми волокнами улучшать перистальтику кишечника, способствуя более быстрому выводу всех токсических веществ.

    Витамины

    Витаминами называют низкомолекулярные органические соединения с высокой биологической активностью, которые необходимы для нормальной жизнедеятельности организма в чрезвычайно малых количествах. Рекомендации по применению витаминов в процессе детоксикации обосновывают данными об их влиянии на процессы метаболизма ксенобиотиков, антиоксидантном стимулирующем действии на адаптационно-компенсаторные механизмы, а также о конкретных нарушениях в обмене и функциях отдельных витаминов при действии определенного вредного агента.

    Многие витамины выполняют коферментные функции непосредственно в ферментативных системах биотрансформации ксенобиотиков. Коферментные функции витаминов находят приложение в биосинтезе компонентов этих систем: гемма и цитохрома Р-450, УДФ-глюкуроновой кислоты, меркаптуровых кислот.

    Помимо непосредственной биохимической роли в процессах биотрансформации ксенобиотиков, витаминам Е, С, А принадлежат функции в защитной антиоксидантной системе, имеющей решающее значение в предупреждении токсических последствий воздействия чужеродных веществ на живой организм.

    Витамины-антиоксиданты нейтрализуют мутагенно-токсическое действие на геном клетки свободно-радикальных активных форм кислорода, особенно наиболее негативной их реакции – процесса перекисного окисления липидов.

    Витамин А

     Алиментарная недостаточность витамина А приводит к снижению концентрации цитохрома Р-450 и скорости метаболизма различных субстратов микросомального окисления; в печени происходит процесс конъюгации чужеродных веществ, уменьшается активность УДФ-глюкуронилтрансферазы. При дефиците витамина А снижается биосинтез в печени донорского субстрата сульфоконъюгации фосфоаденозилфосфосульфата в следствие ингибирования АТФ-сульфурилазы. В легких (отчасти в слизистой оболочке кишечника) при дефиците витамина А имеется явный дисбалансмежду активностью монооксигеназной системы как механизма метаболической активации ксенобиотиков, с одной стороны, и активностью процессов конъюгации – с другой. Более того, сниженная активность микросомального гидроксилирования в печени способствует снижению клиренса липофильных ксенобиотиков в печени и повышению их доступности для внепеченочных систем метаболической активации в легких и кишечнике, где наряду с нарушениями активации монооксигеназной системы страдают процессы конъюгации.

    Нарушение витамина А и благоприятный эффект от его применения установлены при воздействии ионизирующей радиации. Витамин А и ß-каротин обладают выраженным противоопухолевым (профилактическим и лечебным) действием. Высокое содержание в пище и сыворотке витамина А (ретинола) и особенно его провитамина - ß-каротина в 2-3 раза снижает риск развития рака различных локализаций.

    Витамин С

    Известна высокая эффективность аскорбиновой кислоты при многих отравлениях бензолом и его соединениями, окисью углерода и др., что связано с ее способностью неспецифически повышать сопротивляемость организма к различным неблагоприятным факторам, а также с влиянием на процессы биотрансформации ядов.

    При недостатке аскорбиновой кислоты происходит снижение концентрации цитохрома Р-450, активности НАДФН-цитохромредуктазы и скорости гидроксилированиямногих субстратов в микросомах печени. Количество цитохрома Р-450 снижается при дефиците витамина С не только в печени, но и в надпочечниках и селезенке.

    Являясь антиоксидантом, аскорбиновая кислота предохраняет мембраны клеток, в частности лимфоцитов, от повреждающего действия перекисного окисления. Она стимулирует активность монооксигеназной системы и обладает антиоксидантным эффектом при воздействии индукторов перекисного окисления липидов. Это служит основой иммуностимулирующих эффектов витамина С, которые проявляются в действии на гуморальные и клеточные механизмы иммунитета, миграцию лимфоцитов, хемотаксис, синтез и освобождение интерферона. Она способна ингибировать ковалентные связи с макромолекулами активных промежуточных метаболитов  чужеродных веществ.

    При ее недостатке усиливается действие токсических веществ, а при избытке чужеродных веществ повышается потребность в ней.

    Витамин С рекомендуют принимать при высотной болезни, воздействии бензола, толуола, ксилола, стирола. Он ослабляет токсическое воздействие ванадия и усиливает его выведение из организма. Достаточное содержание аскорбиновой кислоты в организме способствует выведению солей тяжелых металлов и других токсических веществ.

    Витамин С обладает выраженным антиканцерогенным действием, в том числе при контакте с нитратами и нитритами. Антиканцерогенная активность витамина С реализуется несколькими механизмами: как сильный антиоксидант, он защищает наследственный аппарат клетки от воздействия генотоксических свободных радикалов; угнетает химический канцерогенез, индуцированный полициклическими ароматическими углеводородами; снижает патологические сдвиги при ультрафиолетовом облучении солнца и высоких дозах ионизирующего облучения; стимулирует активность Т-клеточного иммунитета; предотвращает образование нитрозаминов внутри организма; восстанавливает антиоксидантную активность витамина Е, а также обладает антимутагенной активностью.

    Витамин Е

    Витамин Е обладает антиоксидантной активностью и способствует сохранению структуры и функций биологических мембран.  Он эффективен в качестве профилактического средства при воздействии ксенобиотиков как подвергающихся метаболической активации, так и изначально токсичных по своей природе. Он предотвращает развитие опухолей, вызываемых различными химическими канцерогенами. Антиоксидантная функция витамина Е проявляется в состоянии дефицита других антиоксидантных пищевых факторов – селена, витаминов С, А, К и др., а также при избытке прооксидантных компонентов пищи. Витамин Е способствует усилению активности ферментативных антиоксидантных систем и активирует эпоксидгидратазу в печени. Важнейшей функцией витамина Е является защита клеточных мембран от повреждения. Он защищает липиды мембран от перекисного  окисления и повреждения свободными радикалами, подавляет метаболизм арахидоновой кислоты; угнетает образование нитрозаминов внутри организма; стимулирует клеточный иммунитет; регулирует дифференцировку и тормозит активную пролиферацию клеток; стимулирует активность мембраносвязывающего фермента – цитохрома Р-450, а также замедляет старение и предотвращает развитие рака кожи, защищает от вредного воздействия солнечных лучей.

    Витамин Е оказывает защитное действие на иммунокомпетентные клетки при активации процессов перекисного окисления при различных состояниях. Вследствие антиоксидантных свойств показан при кислородной недостаточности, действии ионизирующей радиации, отравлениях хлорированными углеводородами, бензолом и другими гепатогенными ядами, токсическое действие которых обусловлено продуктами их окисления в организме.

    Витамин В1 (тиамин)

    Дефицит витамина В1 развивается при воздействии хлоринированных пестицидов, полихлоринированных бифенилов и анилиновых красителей. Тиамин является коферментом для пируват-дегидрогеназы и альфо-кетоглютарат- дегидрогеназы. Он также участвует во II фазе детоксикации в печени и необходим для восстановления окисленных глутатиона и липоевой кислоты.

    Тиамин играет важную роль в защите мембран клеток от продуктов перекисного окисления, выступает в качестве антиоксиданта и иммуномодулятора, участвует в энергетическом обеспечении головного мозга, что обусловливает необходимость его приема лицами умственного труда, при перенапряжении, на работах, требующих повышенного внимания и сосредоточенности.

    Тиамин широко применяется для профилактики и лечения нейротоксикозов и других профессиональных заболеваний, проявляющихся поражением центральной и периферической нервной системы (вибрационная болезнь, тугоухость, профессиональные полиневриты, и др.), а также при воздействии химических растворителей.

    Витамин В2 (рибофлавин)

    Рибофлавин участвует в реакциях биотрансформации ксенобиотиков. Витамин В2 входит в форме флавинадениндинуклеотида (ФАД) или флавинмононуклеотида (ФМН) в состав микросомальных флавопротеидов НАДФ·Н-цитохром Р-450-редуктазы и НАД·Н-цитохром – В5 –редуктазы и флавинзависимой монооксигеназы, не содержащей цитохрома Р-450. Рибофлавин в форме ФАД служит кофактором альдегидоксидазы, его дефицит приводит к снижению активности микросомального гидроксилирования. Витамин В2 облегчает разрушение азо-красителей монооксигеназами печени, защищая против рака, индуцированного данными красителями. Его рекомендуется использовать при воздействии химических растворителей, пестицидов и других токсичных веществ.

    Витамин РР (никотиновая кислота)

    Никотиновая кислота используется в комплексной терапии токсических гепатитов, при некоторых заболеваниях желудочно-кишечного тракта, а также для лечения вибрационной болезни (выраженное сосудорасширяющее действие). При интоксикациях метгемоглобинообразователями никотиновая кислота и никотинамид способствуют восстановлению метгемаглобина. Также никотиновая кислота используется для профилактики высотной болезни.

    Витамин В6 (пиридоксин)

    Витамин В6 необходим для нейтрализации формальдегида, хроническое воздействие которого вызывает дефицит В6. Большинство химически чувствительных пациентов (60%) имеют дефицит витамина В6, независимо от приема пищевых добавок. Он необходим для реакции трансаминирования. Дефицит витамина В6 также ведет к снижению таурина. Когда уровень таурина низок, развивается высокая чувствительностьк хлору, хлориту (отбеливателю), альдегидам, спиртам, растворителям и аммиаку. Дефицит витамина В6 приводит также к снижению синтеза адреналина и серотонина.

    Прием витамина В6 рекомендован при анемии и лейкопении у больных с хронической интоксикацией бензолом, при лучевой болезни, воздействии гидразина и его производных, сероуглерода, дитиокарбонатов, тиурамов, трихлорэтилена, фосфорорганических пестицидов, трикрезилфосфата, а также для лечения полиневритов, токсических энцефалопатий.

    Часто бывает целесообразно сочетать пиридоксин с другими витаминами при лечении лиц, подвергающихся воздействию полей СВЧ нетепловой интенсивности, у которых обнаружены нарушения обмена этих витаминов.

    Пантотеновая кислота входит в состав ферментов ацетилирования. Витамин В6 (пиридоксин) ТВ форме пиридоксальфосфата (ПАЛФ) входит в качестве кофактора в состав синтетазы σ-аминолевулиновой кислоты и принимает участие в биосинтезе предшественников гемма-порфиринов, а также является кофактором ß-лиазы цистеиновых конъюгатов.

    Витамин D

    Витамин D участвует в регулировании дифференциации и пролиферации эпителиальных и кроветворных клеток; в подавлении активации некоторых онкогенов и процессов перекисного окисления липидов, а также в уменьшении ангиогенеза (образования новых кровеносных сосудов). Он рекомендуется при заболеваниях, сопровождающихся остеопорозом (токсическая остеопатия, перестройка костей от перегрузки).

    Витамин В12 (цианкобаламин)

    Витамин В12 участвует в синтезе ДНК, эритропоэзе. Наряду с фолиевой кислотой и витамином В6 играет важную роль в метаболизме гомоцистеина – промежуточного продукта в преобразовании метионина в цистеин, участвует в энергетическом обмене и регуляции иммунной системы.

    Цианокобаламин, являясь мощным антианемическим фактором, эффективен при свинцовых анемиях; при токсических поражениях печени применяется благодаря его липотропным свойствам, благоприятно действует при токсических полиневритах, повышает неспецифическую сопротивляемость организма по отношению ко многим отрицательным воздействиям.

    Витамин В15 (пангамовая кислота)

    Витамин В15 обладает специфическим влиянием на трофику мышечной ткани, имеет отношение к процессам окисления и трансметилирования. Пангамовая кислота проявляет защитное действие при экспериментальных отравлениях четыреххлористым углеродом и хлористым аммонием, понижает токсичность алкоголя. Благоприятно действует при сердечно-сосудистых заболеваниях, циррозе печени, проявляет выраженное антигипоксическое действие.

    ά-Липоевая кислота активизирует многие ферментные системы в организме, что связывают с ее способностью легко восстанавливать дисульфидные группы в сульфгидрильные. Сильное антитоксическое действие липоевой кислоты показано при экспериментальных острых и хронических отравлениях ртутью, трехвалентным мышьяком, арсенобензолом, четыреххлористым углеродом, анилином и гидразином изоникотиновой кислоты. Липоевая кислота и линамид оказывают выраженное деметгемоглобинизирующее действие. Применяется также при гепатитах и циррозах печени.

    Повышенная потребность в водорастворимых витаминах наблюдается у работников горячих цехов, шахтеров в связи с усиленным потением и выведением витаминов с потом. При интоксикации гепатотропными ядами имеет место нарушение образования активных форм витаминов.

     

    Минеральные вещества

    Важную роль в процессах детоксикации играют минеральные вещества: металлосодержащие белки, ферменты и другие соединения.

    Связывание с белками – один из важных факторов, определяющих особенности токсикокинетики некоторых металлов. Ключевую роль здесь играют низкомолекулярные, содержащие SH- группы металлосвязывающие белки, усиленно синтезмруемые в ответ на поступление целого ряда металлов в организм. Эти белки формируют ковалентную связь, активно соединяются с металлами и при острых взаимодействиях снижают их токсичность. Белки с высоким содержанием остатков цистеина обладают высоким сродством к ионам двухвалентных металлов, таких как Cd, Cu, Hgи Zn. Ионы таких металлов являются индукторами металлотионеина. Печень и почки – органы, в которых синтез металлотионеинов происходит с наивысшей скоростью. Именно в этих органах первоначально накапливается большая часть металлов, поступивших в организм.

    Железосодержащие белки – цитохром Р-450, цитохром В5 – участвуют в процессе микросомального окисления.

    Железо

                Железо вызывает активацию перекисного окисления липидов. Предполагают, что трансферрин и ферритин участвуют в высвобождении Al и Fe, которые запускают процессы перекисного окисления липидов, перекрестного соединения молекул ß-амилоидного предшественника, что вызывает формирование сенильных бляшек. Конъюгация трансферрина с различными токсинами или насыщение транферрина ионами Pr, Ga, Fl обеспечивает целенаправленное приникновение данных комплексов в опухолевые клетки с последующим их лизисом или блокадой пролиферации.

    В целом дисбаланс железа в организме или его недостаточность способствуют повышенному накоплению токсических металлов в нервной системе (Mn, Cu, Co, Cd, Al, Sc и др.).Неполное насыщение трансферрина железом или его сниженный аффинитет к железу предрасполагает к связыванию иных металлов и их транспорту через гематоэнцефалический барьер.

    Магний

                Магний входит в состав ферментов I фазы детоксикации ксенобиотиков Mg-зависимой супероксиддисмутазы. Кроме этого, магний участвует в формировании каталитических центров и стабилизации многочисленных ферментов нервной и глиальной тканей. Магний входит в состав таких ферментов, как глютаминсинтетаза, ß-глутаминцистеинсинтетаза, актомиозинАТФаза, 5-оксипролиназа, ацил-КоА-синтетаза, аргениносукцисинтетаза, карбоксипептидаза, холинэстераза и т.д.

    Магний вовлечен в различные антиоксидантные функции нейронов и глиальных элементов. Уровень магния влияет на регулирование баланса фракции липопротеидов высокой и низкой плотности тригицеридов. Кроме того, ионы Mg2+ непосредственно участвуют в процессах стабилизации и защиты NMDA-аспартатных и глициновых рецепторов на постсинаптической мембране нейронов от повреждения свободными радикалами, токсическими веществами и лекарствами.

    Дефицит магния наиболее часто развивается при химической интоксикации. У индивидуумов с отложением в организме химических токсинов и тяжелых металлов отмечается выведение большого количества магния с мочой и нарушение поддержания адекватного уровня магния в организме. Дефицит магния ведет к снижению количества цитохрома Р-450 и НАДФН-цитохром-редуктазы, необходимых для реакций I фазы биотрансформации. При дефиците магния также отмечается снижение гидроксилирования анилина и диметилирования аминопирина.

    Магний оказывает разностороннее влияние на состояние иммунной системы. Он влияет на уровень гуморального иммунитета, функционирование и взаимодействие Т- и В-лимфоцитов, повышает активность Т-хелперов, а Т-супрессоров – снижает, цитотоксичность Т-киллеров, стимулирует синтез цитотоксических антител и активирует их. Таким образом, магнийопосредованно ингибирует канцерогенез и может рассматриваться как канцеропротектор.

     

    Марганец

    Марганец является эссенциальной частью каталитического центра Mn-содержащей супероксиддисмутазы и индуктором гена этого фермента. Mn-содержащая супероксиддисмутаза защищает нейроны человека от апоптоза. Это обеспечивает участие марганца в процессе I фазы детоксикации. Он активирует катехол-о-метилтрансферазу, стимулируя метаболизм катехоламинов, и осуществляет регуляцию аденилатциклазы, а также супероксиддисмутазы митохондрий. Марганец стимулирует аргиназу для синтеза мочевины, глутаминсинтетазу для детоксикации аммиака.

    Медь

    Медь играет многогранную роль в процессе детоксикации. Она входит в состав важнейших медьзависимых ферментов и белков.

    Ca-Zn-зависимая супероксиддисмутаза играет важную роль в I фазе детоксикации ксенобиотиков. Церулоплазмин является главным циркулирующим в крови белком, содержащим медь и обеспечивающим активность ферроксидазы, играющей важную роль в связывании железа и антиосидантной функции.

    При моделировании хронической недостаточности меди у крыс обнаружено снижение содеожания цитохрома Р-450, активности анилингидроксилазыи гексабарбиталоксидазы, удлинение гексабарбиталового сна, однако активность бензпиренгидроксилазы в микросомах печени повышалась. Включение в рацион меди приводило к нормализации показателей микросомального гидроксилирования, в том числе к снижению до нормальных величин активности бензпиренгидроксилазы. Медь участвует в предотвращении апаптоза вместе с витамином Е и глутатионом.

    Необходимо учитывать тот факт, что истощение резервов глутатиона вследствие его инактивации (например, токсикантами) или недостаточности синтеза (например из-за дефицита серосодержащих аминокислот в пище) ведет к нарушению усвоения меди организмом. Поэтому длительное воздействие токсичных соединений на организм ведет к недостаточноси меди за счет повышения потребности в медьсодержащих ферментах, в том числе из-за их ускоренной инактивации и нарушения усвоения. Использование продуктов, содержащих повышенное количество меди, антиоксидантов и серосодержащих аминокислот, будет способствовать нормализации баланса меди в организме.

    Цинк

    Цинк является эссенциальным компонентом более 200 металлопротеинов. Он является кофактором эндонуклеаз, осуществляющих специфическую деградацию ДНК, в том числе генов, поврежденныхразличными мутагенами и канцерогенами. Кроме того, цинк – кофактор процессов репарации и регенерациивследствие антиоксидантных свойствэтого микроэлемента в токсикологических моделях и стабилизации проницаемости цитоплазматических мембран, поврежденных продуктами перекисного окисления липидов.

    Цинк является мощным антиоксидантом. Он (вместе с медью) – кофактор антиоксидантного металлофермента первого уровня антиоксидантной защиты клеток (Zn, Cu) – супероксиддисмутазы, обрывающего цепи свободно-радикальных процессов на начальных стадиях, препятствуя образованию особенно агрессивных активных форм кислорода (ОН-радикала, синглетного кислорода), повреждающих биомембраны, липиды, белки (ферменты), нуклеиновые кислоты. Кроме того, цинк способствует обеспечению тканей витамином А, являющимся липидным антиоксидантом.

    Цинк является индуктором биосинтеза особых серосодержащих белков – металлотионеинов, проявляющих антиоксидантную активность, связывающих тяжелые металлы (кадмий, ртуть и др.) и обладающих комплексом других защитных свойств. Недостаток цинка может приводить к усиленному накоплению в организме кадмия, свинца, меди и железа, особенно на фоне дефицита белков в рационе. Канцерогенные свойства кадмия, никеля и других металловсвязывают с их способностью замещать ионы цинка в «фингерных» белках клеточных ядертранскрипционных факторах и гормонсвязывающих белках, что нарушает внутриклеточную трансдукцию сигналов и экспрессию генов.

    Цинк необходим для нормального развития и функционирования иммунной системы организма. Он оказывает выраженное иммуннотерапевтическое действие и препятствует возникновению иммунодефицитов.

    Селен

    Селен играет важную роль в процессе детоксикации, оказывает влияние на активность ферментов I и II фазы детоксикации, а также входит в состав важнейшего антиоксидантного фермента глутатион-пероксидазы.

    Одна из главных биохимических функций селена – активное участие в формировании и функционировании антиоксидантной системы организма. Он входит в структуру важнейших антиоксидантных ферментов – селензависимых глутатионпероксидаз I, II, III и фосфолипидгидропероксид-глутатионпероксидазы. Оба фермента глутуионзависимы и расщепляют агрессивные и токсичные продукты свободно-радикального и перекисного окисления – перекись водородаи токсичные пероксидазы ненасыщенных и полиненасыщенных жирных кислот, превращая их в оксипроизводные и предотвращая тем самым развитие цепей перекисного окисления. Глутатионпероксидаза содержит четыре атома селена, и ее активность зависит от содержания селена в пище.

    Селен защищает организм от накопления продуктов перекисного окисления липидов, нормализует состояние ядерного аппарата клетки, предупреждает повреждение хромосомного аппарата, стимулирует функцию рибосом и соответственно синтез белка. Антиоксидантный эффект селена существенно усиливается в комбинации с витамином Е, что связано с синергизмом их действия. Витамин С поддерживает активность селена за счет повышения кишечной адсорбции микроэлемента.

    Наряду с другими минералами (Ca, Mg, Zn, Fe), селен оказывает влияние на функционирование цитохрома Р-450 и ферментов конъюгации – важнейших ферментных систем детоксикации и биотрансформации ксенобиотиков, в том числе канцерогенов, лекарственных веществ, и регулирующих обмен важнейших эндогенных метаболитов.

    Селен снижает мутагенность потенциально опасных аминофлюоренов , канцерогенные и токсические свойства кадмия, свинца, мышьяка, органических и неорганических соединений ртути.  Клинические данные подтверждают эффективность селена в комбинации с витаминами Е и D, ß-каротином при раке кожи, вызванном солнечным облучением.

    Добавление органических форм селена в рацион животных, подверженных радиационному воздействию, способствовало большей продолжительности жизни и снижению частоты лейкозов и рака различных органов. Сроки возникновения опухолей также свидетельствовали об удлинении латентного периода проявления отдаленных онкологических эффектов.

     

    Стоит также отметить важную роль наполнения желудочно-кишечного тракта, особенно желудка для резорбции и действия многих химических ядов, нужно уделить особое внимание организации питания рабочих не только в обеденный перерыв, но в особенности до начала работы.