1.2 Медь в организме

Медь — важная составная часть металлопротеидов, регулирующих окислительно-восстановительные реакции процессов клеточного дыхания, фотосинтеза, усвоения молекулярного азота. Нарушение её обмена в организме человека может стать причиной развития серьезных заболеваний (микроцитарная и гипохромная анемия, заболевания нервной системы и т. д.).

В организм медь поступает в основном с пищей. В некоторых овощах и фруктах содержится от 30 до 230 мг меди. Много меди содержится в морских продуктах, бобовых, капусте, картофеле, крапиве, кукурузе, моркови, шпинате, яблоках, какао-бобах [1, c.83 ].

С пищей человек ежедневно получает 2—5 мг меди, из которых усваивается не более 30%. Лучше всего организмом усваивается двухвалентная медь. Остальное количество проходит через желудочно-кишечный тракт, превращаясь в толстой кишке в нерастворимые соединения, которые выводятся с калом. Из всей полученной меди около 80% (0,5—1,3 мг) выводится с желчью, через кишечник выводится около 16% (0,1—0,3 мг) и с мочой — около 4% (0,01—0,06 мг) [1, c.90 ].

Всасывание меди происходит в основном в тонкой кишке. В слизистой оболочке тонкой кишки имеется белок — металлотионеин, который образует комплекс с меди. Он связывает медь в клетках слизистой оболочки кишечника и выполняет защитную функцию, препятствуя избыточному поступлению меди и других микроэлементов из кишечника в кровь. После всасывания в кишечнике медь транспортируется в печень аминокислотами и альбумином.

В крови медь связывается с сывороточным альбумином (12-17%), аминокислотами - гистидином, треонином, глутамином (10-15%), транспортным белком транскуприном (12-14%) и церулоплазмином (до 60-65%). Церулоплазмин транспортирует медь в клетки организма для синтеза медьсодержащих белков и ферментов, участвует в процессах обмена железа, а также обеспечивает динамическое равновесие концентрации биогенных аминов в крови [1, c. 91].

Медь входит в структуру или в состав активного центра многих металлопротеидов растений и животных: пластоцианина хлоропластов, полифенолоксидаз, лакказы, аскорбатоксидазы, галактозооксидазы, аминооксидаз, церулоплазмина, цитохромоксидазы, дофамин- бета-гидроксилазы, супероксиддисмутазы, ксантиноксидазы, тирозиназы, гемоцианина, тирозинйодиназы, а также обнаруживается в составе других белков, функция которых в организме окончательно не установлена. Содержание меди в металлопротеидах колеблется от 0,2% до 0,8%, причем на одну молекулу белка приходится от одного до восьми атомов меди, а в гемоцианине даже до 250 атомов.

Максимальная концентрация меди отмечена в печени, почках, мозге, крови, однако медь можно обнаружить и в других органах и тканях. У новорожденных детей содержание меди в печени, мышцах и других тканях в 10—20 раз выше по сравнению с содержанием меди в этих же тканях взрослых людей. Увеличение содержания меди в тканях плода происходит за счет организма матери, т. к. при беременности всасывание меди увеличивается, а ее выведение снижается, составляя 27% от всей поступившей в организм меди У детей содержание меди в органах и тканях достигает уровня взрослого к 6—12 месяцам [1, c. 91].

Биологическое и медицинское значение меди чрезвычайно велико. Потребность в меди (как и в других металлах) для живых организмов строго определена и генетически детерминирована. Как недостаточное, так и избыточное поступление меди в организм приводит к нарушению жизненно важных функций.

Медь имеет большое значение для поддержания нормальной структуры костей, хрящей, сухожилий (коллаген), эластичности стенок кровеносных сосудов, легочных альвеол, кожи (эластин). Медь входит в состав миелиновых оболочек нервов.

В большинстве медьсодержащих металлопротеидов ионы меди присоединены настолько прочно, что не удаляются даже при диализе и могут быть удалены только при повреждении структуры белка или при замещении их соединением, образующим еще более прочную связь.

Именно медь транспортирует железо из печени туда, куда нужно, поддерживая состав крови и нормальное состояние всех органов и тканей. Благодаря меди наши кровеносные сосуды принимают правильную форму, долго оставаясь прочными и эластичными. Медь способствует образованию эластина – соединительной ткани, образующей внутренний слой, выполняющий функцию каркаса сосудов.

У человека при дефиците меди нарушается обмен железа (снижается его всасывание и утилизация), биосинтез фосфолипидов (поражается нервная система как результат демиелинизации нервных стволов), остеобластическая активность, образование эластической ткани сосудов, так как меди необходима для синтеза коллагена и эластина, нарушается пигментный обмен (изменяется цвет кожи и строение волос).

Недостаток меди также приводит к задержке роста, развитию анемии, потере веса, накоплению холестерина, атрофии сердечной мышцы, остеопорозу, кожным заболеваниям, потере волос, утомляемости и частым инфекциям.

При хроническом дефиците может возникнуть опаснейшее заболевание аневризма, характеризующееся расширением и выпячиванием стенок крупных кровеносных сосудов. Возникает также варикозное расширение вен, кожа рано покрывается морщинами, а волосы седеют.

При нехватке меди следует отказаться от употребления чёрного чая, не принимать большие дозы препаратов железа, цинка и аскорбиновой кислоты.

Избыток меди может попасть в организм с пищей или водой. Токсическая доза соединений Cu для человека: более 250 мг. Влияние избытка меди на человека не изучено, однако известно, что у животных избыток меди в результате нарушения питания или действия эндогенных факторов (кумулирование меди) вызывает сложный симптомокомплекс, сопровождающийся снижением активности и биосинтеза ряда ферментов, нарушением функций большинства органов и систем и характерными признаками отравления. Известно, что токсичность меди проявляется в способности её блокировать энергиетичекие ферменты, повышать проницаемость мембраны митохондрий [4, c. 124].