Многочисленными исследованиями установлено, что для нормальной жизнедеятельности и сохранения здоровья человеку необходимы биологически значимые минеральные вещества (биоэлементы). Например, Fe, Co и Cu для кроветворения, Ca, Co, Mg, F, Se – для образования неорганической фракции костной ткани, Cu – для синтеза коллагена, Zn – для участия во многих физиологических процессах, включая поддержание иммунного статуса. Химические элементы поступают в организм в определенных количествах преимущественно с растительными продуктами питания, а также с водой и вдыхаемым воздухом. Будучи неотъемлемой составной частью организма, они содержатся в его тканях и клетках в очень малых количествах [3, 5, 10, 11, 16, 20]. Считается, что в организме присутствует 81 элемент, однако в зольном остатке кремированных тел людей из Санкт-Петербурга, Ростова-на-Дону, Новосибирска, Новокузнецка и Екатеринбурга верифицировано лишь 62 элемента [8]. Загрязнение атмосферы, плохое качество продуктов питания и питьевой воды могут нарушить приток химических элементов и стать причиной многих болезней и даже смерти. К сожалению, не лишена экологических проблем и Амурская область. Так, в 2015 году в ее атмосферу стационарными источниками выброшено 127,457 тысячи тонн твердых и газообразных загрязняющих веществ, сброшено 81,13 млн м3 сточных вод, в том числе 77,67 млн м3 в поверхностные водные объекты, на земной поверхности скопилось 11,6 млн тонн отходов производства и потребления [6]. Довольно высоким загрязнением приземной атмосферы взвешенными частицами, диоксидами серы, азота, бенз(а)пиреном и цинком отличается г. Благовещенск. Более того, его предприятие «Амурводоканал» сбрасывает в р. Амур, из которой осуществляется водоснабжение города, сточные воды, содержащие нефтепродукты, нитраты, сульфаты, формальдегид и цинк. В итоге, вода р. Амур в районе Благовещенска стала «очень загрязненной», к тому же концентрации в ней солей Fe, Mn, Cu и Zn значительно превышают ПДК. Такой химический состав воды р. Амур объясняется тем, что он формируется промышленными и хозяйственно-бытовыми стоками Благовещенска, природными факторами (в процессе химического и биологического разрушения горных пород и минералов, залегающие горные породы и почвы, атмосферные воды и др.), стоками рек Зея и Бурея и хозяйственно-бытовыми сбросами КНР. Естественно, нарушение концентрации определенных химических элементов в окружающей среде приведет к изменениям их содержания во внутренней среде жителей г. Благовещенска.Попав в организм, химические элементы взаимодействуют между собой в желудочно-кишечном тракте и в процессе тканевого и клеточного метаболизма, находясь в основном в связанной форме с белками и прочими органическими веществами [16]. Среди них выделяют макро-, микро- и ультрамикроэлементы. Содержание макроэлементов (O, C, H, N, Na, K, Ca, Mg, P, CL, S) превышает 0,001%, микроэлементов (B, I, Co, Cu, F, Fe, Mn, Mo, Zn и др.) – менее 0,001%. Еще меньшая доля приходится на ультрамикроэлементы Ag, A1, Au, Cd, Hg, Rb, Pb, Sb, Sn, Sr, Ti, Zr, W и др., роль которых в организме изучена крайне недостаточно, но известно, что в больших дозах все они токсичны. Биоэлементы участвуют во всех видах обмена веществ, в построении клеточных и тканевых структур, поддержании осмотического давления крови и ее объема, кислотно-щелочного равновесия, распределения жидкости между клетками и внеклеточной средой, проницаемости мембран и пр. Они входят в состав ферментов, гормонов, белковых комплексов, витаминов, пигментов. Концентрация биоэлементов в организме зависит от географических и климатических условий, от структуры, цвета и химического состава почв, тяжелых металлов, химического состава питьевой воды, от образа жизни человека, его трудовой и профессиональной деятельности, возраста и т.д. Например, с возрастом повышается концентрация в тканях Al, Ti, Cd, Ni, Zn, Pb, содержание же Cu, Cr, Mn и Mo снижается. В то же время в крови увеличивается уровень Co, Cu, Ni и уменьшается содержание Zn.За последние годы появилось значительное количество сообщений, будто из-за биогеохимических особенностей и антропогенного загрязнения окружающей среды у жителей северо-западной и европейской части России, Урала, Сибири и Дальнего Востока концентрация микроэлементов сильно варьирует [1, 15, 17, 19]. Исследованиями также установлено, что 80% населения России страдает от более или менее выраженного нарушения минерального обмена. Это означает, что в организме людей существует дисбаланс жизненно необходимых биоэлементов. С нарушением микроэлементного равновесия изменяется обмен белков, жиров, углеводов, витаминов, синтез ферментов, формируются иммунодефицитные состояния – базы для развития заболеваний легких, сердца, печени, кишечника, почек и других органов и систем. Иначе − микроэлементозов [14, 16], которые классифицируются на природные эндогенные (врожденные и наследственные), природные экзогенные (эндемические), техногенные (профессиональные, соседские, трансгрессивные) и ятрогенные [2]. Основная их причина – проживание в крупных городах, стрессы, нерациональное питание, алкоголизм, курение и пр. В первую очередь, микроэлементозы развиваются у детей и подростков в период интенсивного роста [7, 11, 13, 14], у беременных женщин [12], у людей с повышенными физическими нагрузками и др. Недостаточное поступление в организм Fe, Mg, Mn и Zn может снижать сопротивляемость к туберкулезной инфекции [4, 9], а дефицит Cu, Fe, Se, Zn и некоторых других микроэлементов сказывается на синтезе ферментов, которые секретируются желудком, 12-перстной кишкой, печенью и влияют на сохранность и целостность слизистых оболочек этих же органов [18]. Таким образом, проблема микроэлементозов становится проблемой национального масштаба.Учитывая вышеизложенное, нами исследована концентрация некоторых элементов у жителей г. Благовещенска – практически здоровых, больных активным очаговым и фиброзно-кавернозным туберкулезом легких и больных язвенной болезнью желудка и 12-перстной кишки. Материалы и методы исследования Валовые концентрации Ca, Cd, Co, Cr, Cs, Cu, Fe, Hg, K, Li, Mg, Mn, Na, Ni, Pb, Rb и Zn исследовали в цельной крови, полученной в клинических лабораториях городских медицинских учреждений от 15 здоровых горожан, 22 больных туберкулезом легких и 9 больных язвенной болезнью желудка и 12-перстной кишки. Среди респондентов было 26 мужчин и 20 женщин в возрасте от 18 до 47 лет. Все они отличались укладом жизни, питанием и трудовой занятостью. Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институт геологии и природопользования Дальневосточного отделения Российской академии наук, г. Благовещенск. Исследования проводили с помощью атомно-абсорбционной спектроскопии на спектрофотометре фирмы «Hitachi». Концентрацию ртути определяли на газопаровом ртутном анализаторе АГП-01 с использованием амальгамации на золотом сорбенте. Результаты исследования и их обсуждение Из представленной таблицы следует, что в отличие от неких усредненных стандартных показателей [1], в крови здоровых людей, проживающих в Благовещенске, больше (р<0,001) Сo в 3,5 и более раз, Сs – в 15 раз, Li – в 4,5 раза, Mn – в 34,3 раза, Ni – в 4 и более раз, и заметно меньше Cu, Fe, Hg, K, Na, Mg, Rb, Zn. Как представляется, именно такой количественно-качественный состав биоэлементов сбалансирован для обеспечения жизнедеятельности благовещенцев в определенных экологических и социально-экономических условиях Амурской области. Совершенно другое содержание элементов у больных туберкулезом легких, проживающих в Благовещенске. При очаговом туберкулезе регистрируется дефицит Ca и Mg и избыток Cd, Cr, Cs, Hg, K, Li и Pb. Наоборот, при фиброзно-кавернозной форме в крови уменьшен уровень Cа, Mg, Mn и Ni (р<0,001), примерно нормальное содержание Cu, Fe, Zn и повышенная (р<0,001) концентрация Сd, Cr, Cs, Hg, K, Li, Mn, Na, Ni, Pb, Rb. Но если различия в концентрации Hg в крови здоровых лиц несущественны (в пределах статистической погрешности), то в крови больных туберкулезом легких ее содержание в 3-5 раз больше. Скорее всего, причинами выраженного дисбаланса микроэлементов при туберкулезе легких, прежде всего, при фиброзно-кавернозной форме являются: 1) интоксикация микобактериями; 2) «выбрасывание» элементов непосредственно в кровь при деструкции легочной ткани; 3) патофизиологические, патоморфологические и иные расстройства, задерживающие их выведение из организма. Нельзя исключать влияния на микроэлементный метаболизм продолжительной химиотерапии, способной вызывать сопутствующие изменения со стороны ряда органов и систем. Одновременно проведенные нами исследования показали, что при язвенной болезни дисбаланс микроэлементов проявлялся уменьшением в крови уровня Cа и Mg (р<0,001), и повышением (р<0,001) концентрации Сd, Cr, Cs, K, Li, Mn, Na, Ni и Pb.ТаблицаМассовая доля (мг/дм3) химических элементов в цельной крови здоровых и больных жителей г. Благовещенска (M±m) ЭлементыЗдоровые лицаБольныеЖителиБлаговещенскаЛитературные данные [1]Очаговый туберкулезлегкихФиброзно-кавернозный туберкулез легкихЯзвеннаяболезньСa60,48±5,6260,534,46±1,754,67±0,9139,01±1,83Cd<0,0050,00520,03±0,0060,014±0,0030,029±0,005Co0,14±0,010,0002-0,040,19±0,0180,29±0,030,22±0,006Cr0,12±0,020,006-0,110,50±0,050,24±0,030,66±0,14Cs0,057±0,0030,00381,05±0,042,13±0,101,20±0,03Cu0,63±0,051,010,81±0,080,87±0,040,92±0,22Fe300,90±15,77447,0351,25±21,96305,4±15,0331,45±7,58Hg0,0054±0,00080,00780,030±0,0020,029±0,0040,008±0,002K906,0±111,71620,02061,1±82,41895,0±5,92008,9±30,0Li0,018±0,0020,0040,052±0,0040,04±0,0010,099±0,02Mg32,41±1,7237,86,04±0,533,35±0,386,61±0,18Mn0,055±0,0190,0016-0,0750,10±0,01<0,0050,10±0,01Na1206,0±52,21970,02590,2±80,53445,6±74,12713,9±64,5Ni0,21±0,050,01-0,050,38±0,03<0,0050,42±0,08Pb0,16±0,040,210,52±0,080,30±0,020,34±0,08Rb0,57±0,0032,490,92±0,0080,6±0,0150,94±0,04Zn4,51±0,237,04,32±0,163,38±0,083,99±0,15 Выводы У практически здоровых и больных жителей Благовещенска суммарная концентрации Ca, Cd, Co, Cr, Cs, Cu, Fe, Hg, K, Li, Mg, Mn, Na, Ni, Pb, Rb и Zn, которые участвуют в метаболическом обмене, сильно различается.Дисбаланс микроэлементов у больных туберкулезом легких и язвенной болезнью показывает, что их питание требует дополнительной поддержки витаминами и минеральными веществами.Элементный ресурс здоровых и больных благовещенцев сбалансирован в соответствии с конкретными экологическими и социально-экономическими условиями.