Определение макро- и микроэлементов в волосах

Анализ минерального состава волос является аналитическим тестом, находящим широкое применение в диагностике патологических состояний. Концентрацию микроэлементов можно определить как в физиологических жидкостях, так и в тканях.

Концентрация микроэлементов в крови часто не отражает полной картины содержания этих элементов в организме. Это вызвано тем фактом, что состав лимфы в значительной мере зависит от гомеостатических механизмов и конечная концентрация является результатом выравнивания концентраций посредством отдельных гомеостатических механизмов. Концентрация элементов в крови в значительной мере зависит от применяемой в данный момент диеты.

Применяемые в настоящее время методы определения концентрации микроэлементов отличаются необыкновенно высокой чувствительностью. Это: атомно- абсорбционная спектрометрия (ASA), индукционная спектрометрия с использованием концентрированной плазмы (ICAP), а также метод нейтронной активации (NAA). Эти методы сделали возможным обнаружение в волосах более чем 30 микроэлементов.

Многие патологические состояния организма тесно связаны с изменениями концентраций микроэлементов в тканях. Доказано, что наилучшим методом определения количества микроэлементов в организме является исследование их концентрации в волосах и ногтях. Это вполне альтернативный метод в отношении анализа крови и мочи. Волосы и ногти находятся вне поверхности кожи. Они исключены из метаболических процессов. Ногти являются менее пригодным материалом по сравнению с волосами ввиду затруднительности полного удаления экзогенных загрязнений. Волосы же представляют собой нейтральную, прочную ткань, которая не подвергается биологическим изменениям. Кератиновая наружная оболочка волоса полностью препятствует как потере внутренних компонентов, так и проникновению внутрь внешних загрязнений. Это обеспечивает постоянство химического состава. В противоположность ногтям, очень легко могут быть удалены загрязнения извне, благодаря чему можно получить очень хорошую повторяемость аналитических результатов.

Образцы волос берутся неинвазионным способом. Их можно оставить и пересылать без изменения химического состава. Особенно ценным является анализ токсичных микроэлементов в волосах.

Анализ концентрации микроэлементов в волосах является наилучшим методом оценки минерального состояния организма.

Ткань волоса состоит из белка, содержащего большое количество белка цистеина. Эта аминокислота благодаря наличию тиоловой группы (SH) обладает хелатизирующими свойствами по отношению к элементам переходных групп. Благодаря этому концентрация микроэлементов в волосах примерно в пятьдесят раз выше, чем их концентрация в крови и моче.

Многие научные центры в мире проводят работу над оценкой корреляции между концентрацией микроэлементов в волосах и количеством этих элементов в организме, как в случае физиологического равновесия, так и во время нарушений патологического типа.

В механизмах обмена веществ принимают участие минеральные вещества, играющие важную жизненную роль ввиду своих физико-химических свойств и участия в биохимических структурах. Обмен неорганических соединений, а в частности – катионов металлов (макро и микроэлементов) связан с ферментативными реакциями организма. Метаболизм макро- и микроэлементов регулируется органическими компонентами. Он играет решающую роль в метаболических процессах и зависит от работоспособности гормональной и нервной систем.

Анализ макро- и микроэлементов в волосах даёт точное описание метаболического состояния организма. Минеральный состав организма в значительной мере зависит от внешних факторов. В зависимости от вида питания, физической активности и степени загрязнения окружающей среды, в организме протекают процессы минерализации (отложения минеральных веществ), деминерализации (потери организмом минеральных компонентов) или трансминерализации (перегруппировки минеральных компонентов в организме). Элементы, высвобожденные в результате обмена веществ, могут быть повторно использованы для новых задач в обмене веществ. Жизненные физиологические процессы зависят не только от состава и концентрации отдельныъ элементов, но также и от их пропорции в организме. Для отдельных участков организма существует строго определённое ионное равновесие, которое удерживается на постоянном уровне. На основании соотношения между некоторыми элементами можно оценить метаболическую активность и нормальность протекания физиологических процессов. Между микроэлементами существуют синергетические и антагонистические связи, оказывающие непосредственное влияние на метаболизм организма. Сохранение нормальных соотношений между отдельными элементами является во многих случаях более важным, чем их нормальная концентрация.

Значение микроэлементного анализа
Микроэлементный анализ волос иллюстрирует количество элементов, котрые накапливаются организмом исследуемого.
Микроэлементный анализ суточной мочи определяет количество элементов, котрые выводятся организмом исследуемого.
Микроэлементный анализ волос и суточной мочи определяет состояние минерального обмена. На этом основании можно оценить тип метаболизма исследуемого и сделать соответствующие диетологические рекомендации.
Применение соответствующей диеты и выборочной супплементации предохраняет организм от многих заболеваний.
Особое значение имеет применение диеты для больных. Применение соответствующей супплементации из витаминов и микроэлементов может оказывать вспомогательное действие в отношении фармакотерапии, быстрее давая ожидаемые эффекты, и предохранять организм от её побочных явлений.

Микроэлементный анализ волос и суточной мочи является удобным и недорогим методом оценки минерального осстояния человека при: наличии клинических симптомов синдрома неправильного всасывания (гастрологические расстройства), нарушениях регулирования желёз внутренней секреции (гормональные расстройства), неврологических нарушениях, дерматологических нарушениях (псориаз, лейкодермия, выпадение волос...), лечении от полноты, костно-суставных заболеваниях, кардиологических нарушениях, отравлениях токсичными элементами, длительных физических нагрузках на работе и при занятиях спортом, восстановительном лечении, профилактике

Минеральный обмен

Элементы являются основными компонентами мира живой и неживой материи. Азот (N), сера (S), кислород (O), водород (H) и углерод (C) создают органические соединения: белки, углеводы, жиры и витамины.

Из 104 известных элементов около 1/3 представляет собой важные для организмов компоненты – структурные элементы скелета и мягких тканей, а также факторы, регулирующие многие физиологические функции – например, свёртывание крови, перенос кислорода, активацию ферментов.
Эти элементы можно разделить на три группы: элементы, необходимые для жизни – т. н. биоэлементы, нейтральные элементы, без которых метаболические обмены могут нормально протекать, токсичные элементы, оказывающие вредное действие на организм.
Элементы, необходимые для нормального функционирования организма, разделяются на макро- и микроэлементы.
Макроэлементы – это такие элементы, концентрация которых в физиологических жидкостях и тканях составляет более 1 мкг/г мокрой ткани (мкг – миллионная часть грамма – 10-6г). К макроэлементам относятся: хлор (Cl), фосфор (P), магний (Mg), калий (K), натрий (Na), кальций (Ca).
Микроэлементами являются те элементы, концентрация которых в организме составляет менее 1 мк/г мокрой ткани. Микроэлементами являются: мышьяк (As), хром (Cr), олово (Sn), цинк (Zn), фтор (F), йод (J), кобальт (Co), кремний (Si), литий (Li), марганец (Mn), медь (Cu), молибден (Mo), никель (Ni), селен (Se), ванадий (V), железо (Fe).
Токсичные элементы, вредные для здоровья – это прежде всего алюминий (Al), ртуть (Hg), кадмий (Cd) и свинец (Pb).
Вредность химических элементов зависит от многих факторов, но наиболее важными из них являются: концентрация данного элемента в организме и срок, в течение которого организм подвергается его воздействию. Существенную роль играет способность организма к удалению вредных элементов, такие функции выполняют почки, печень и желудочно-кишечный тракт. Вредное влияние токсичных элементов зависит от возможности организма устранять их приводящее к нарушениям влияние. Такую предохраняющую и защитную роль могуть выполнять витамины.
Токсичные элементы имеют тенденцию к накапливанию в паренхиматозных органах – прежде всего в печени, почках, поджелудочной железе. При хроническом воздействии, токсичные элементы могут откладываться также и в других тканях: например, свинец и алюминий – в костях, свинец, ртуть и алюминий – в мозговой ткани, а кадмий – в луковицах волос. Прогресс науки и развитие техники привели к тому, что методы количественного определения элементов становятся всё более точными. Высокую чувствительность исследований обеспечивает атомно-абсорбционная спектрометрия (AАС), спектрометрия атомной эмиссии с плазменным возбуждением (САЭ – ПВ), а также техника нейтронной активации (НА). Современная аналитическая аппаратура позволяет производить анализ концентраций элементов из одного образца. Это даёт возможность производить измерение многих элементов в короткое время на небольшом количестве материала, чтó при биологических исследованиях играет немаловажную роль. Элементы можно определять в физиологических жидкостях – крови, сыворотке, моче, спинно-мозговой жидкости – или в тканях. Однако необходимо заметить, что определение содержания элементов в сыворотке или в крови может не отражать актуальной концентрации этих элементов в организме, поскольку действуют механизмы, выравнивающие уровень элементов в крови за счёт резервов в тканях, и таким образом, несмотря на мнимо нормальную концентрацию в сыворотке содержание элементов в организме может быть недостаточным. Непосредственное влияние на концентрацию элементов в крови оказывает, например, применяемая в данный момент диета.