Дефицит цинка и его влияние на здоровье матери и ребенка

В последнее десятилетие большое внимание уделяется изучению роли эссенциальных микроэлементов (ЭМ) для человека. Это связано со значительной распространенностью (50–90%) дефицита ЭМ среди взрослого и детского населения, чувствительностью органов и систем человека к их недостатку, доступностью клинико-эпидемиологической диагностики дефицитных состояний, наличием эффективных методов и средств коррекции.
Цинк относится к числу наиболее значимых для человека микроэлементов. Впервые клинические признаки цинкдефицита у человека описаны в 1969 г. A. Прасадом у иранских подростков в виде синдрома карликовости, гипогонадизма и железодефицитной анемии. Запасы цинка в организме человека невелики и составляют 1,5–2 г. Наиболее богаты цинком скелетные мышцы (62,6%). Высокая концентрация цинка отмечается в гипофизе, поджелудочной и предстательной железах, сетчатке глаза, меньшая – в печени, почках и костях. От 400 до 800 мкг цинка содержится в крови, в том числе 78–85% – в эритроцитах, 12–22% – в плазме, 3% – в лейкоцитах. При неосложненной беременности цинк содержится в амниотической жидкости.
Цинк поступает в организм через желудочно-кишечный тракт с пищей и за счет эндогенной секреции поджелудочной железы. В двенадцатиперстной кишке всасывается 40–65%, в тощей и подвздошной – 15–-21%, на уровне желудка и толстой кишки усваивается 1–2% цинка.
Баланс цинка складывается следующим образом: ежедневно потребляется с пищей 13–25 мг, выводится: с калом – 11 мг (85–90%), с мочой –- 0,5 мг, с потом – 0,4–2,8 мг. У лактирующих женщин цинк теряется с грудным молоком – до 7 мг/л в первые сутки, до 2,5–3 мг/л – к концу первого месяца.
Для клинической медицины большее значение имеет дефицит цинка, который развивается при низком ежедневном потреблении микроэлемента. Клиническая манифестация дефицита цинка наступает при недостаточном потреблении микроэлемента в течении длительного времени и высокой степени дефицита. Дети, в силу активности ростовых процессов, особенно чувствительны к дефициту микроэлемента в рационе. Диагноз цинкдефицита ставится в том случае, если содержание металла в крови менее 13 мкмоль/л. Уровень цинка в сыворотке, равный 8,0 мкмоль/л, считается прогностически неблагоприятным (Карлинский В.М., 1979 г.)
Биологическая роль цинка
Значение цинка для человека определяется тем, что он входит в состав всех существующих ферментных систем организма и является компонентом более 300 металлоферментов, участвующих в обмене белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот. Цинк участвует в росте, делении и дифференцировке клеток, что обусловлено его влиянием на белковый, нуклеиновый обмен, работу генетического аппарата клетки. Цинк входит в состав костной щелочной фосфатазы и связан с кальцификацией скелета, формированием гидроксиапатита, что определяет его роль в созревании костной системы. Цинк важен для реализации линейного роста человека как внутриутробно, так и постнатально. Отмечается высокая активность цинка в процессе регенерации тканей после ранений и ожогов.
При дефиците цинка развиваются признаки гипогонадизма, нарушается течение всех этапов полового цикла. В эксперименте на животных установлено, что недостаточность цинка ведет к замедленному развитию половых желез, а у самок – к гипогалактии. Недостаточность цинка внутриутробно отрицательно влияет на функцию желез внутренней секреции, включая гипофиз, эндокринный аппарат поджелудочной железы. При дефиците цинка в антенатальном периоде угнетается транспорт материнских антител через плаценту, клеточный иммунитет, нарушается соотношение CD4/CD8, нарушается структура и метаболизм лимфоцитов, снижается фагоцитарная активность, уменьшаются размеры и отмечается недоразвитие тимуса, ослабевают барьерные функции эпителия респираторного и желудочно-кишечного тракта, повреждается эпидермальный эпителий.
У детей с дефицитом микроэлемента после рождения, часто сохраняется недостаточность клеточного иммунитета, снижение фагоцитарной активности, барьерных свойства эпителия респираторного и желудочного тракта, диагностируется повреждение эпидермального эпителия, выявляется гипогаммаглобулинемия (содержание сывороточного IgM <1%; IgA ?40–60% от нормы), снижение синтеза интерлейкинов (IL1, IL6, INF?, др.), диагностируется пониженное образование всего спектра медиаторов межклеточного взаимодействия, нарушение трансформации тимулина в активную форму, экспрессии главного комплекса гистосовместимости на макрофагах, нарушается контроль за высвобождением гистамина базофилами и тучными клетками. При недостаточности цинка нарушается работа гуморального звена иммунитета, опосредованная витамином А. При тяжелом дефиците цинка может наблюдаться уменьшение лимфоидной ткани, которое проявляется атрофией тимуса, миндалин, лимфатических узлов, селезенки. Поскольку цинк входит в состав системы антиоксидантной защиты организма, то его дефицит неблагоприятно влияет на морфофункциональное состояние всех органов и систем, в том числе эндокринной, иммунной, нервной и репродуктивной.
Доказана уникальная роль цинка для развития и деятельности центральной нервной системы и поведения. В эксперименте показано, что при дефиците цинка медленнее вырабатываются условные рефлексы, снижается способность к обучению. Считается, что в условиях дефицита цинка изменяется ядерно-цитоплазматическое соотношение клеток мозга, задерживается развитие мозга, структурное созревание мозжечка. Дефицит цинка наиболее опасен в критические периоды развития мозга (антенатальный этап, возраст от рождения до трех лет).
Есть данные о том, что роль цинка для развития высших психических функций у ребенка определяется целым рядом факторов. Прежде всего, это широкий спектр общебиологических свойств цинка, наличие в тканях мозга большого количества цинк-связанных белков, обеспечивающих структурное и функциональное созревание мозга, способность цинка активизировать медиаторы, участвующие в формировании памяти. Примечательно, что концентрация МЭ в мозге к концу беременности повышается в 5 раз.
На фоне дефицита цинка может заметно нарушаться вкус, обоняние. Трудно преувеличить роль цинка в работе зрительного анализатора, поскольку цинк совместно с витамином А способствует образованию зрительного фермента родопсина (рис.1).
Отмечается, что дефицит цинка часто сопровождает стрессовые ситуации. Принципы такого взаимодействия до конца не ясен. Предполагают, что в основе цинкдефицита при стрессовых состояниях лежит механизм, способствующий повышенному выведению цинка с мочой.
Дефицит цинка, беременность и роды
Клиническим проблемам, связанным с дефицитом цинка у матери и ребенка, до настоящего времени уделяется неоправданно мало внимания, хотя есть данные, что в среднем 50–70% женщин испытывают дефицит цинка, который во время беременности является фактором высокого риска нарушений ее течения и исходов.