Алюминий в организме человека: роль, значение, недостаток и избыток
Алюминий (Al)- самый распространенный металл на нашей планете. Его содержание в земной коре составляет 8,6%. Несмотря на это, с алюминием человечество познакомилось совсем недавно. Впервые металлический алюминий был получен только в 1825 году датчаниным Х.К. Эрстедом.
Благодаря своей легкости, пластичности и стойкости к коррозии он быстро снискал популярность, но не в области техники, а в... ювелирном деле. В силу чрезвычайной сложности получения его цена была очень высокой. В середине XIX века алюминий по стоимости был сравним с золотом, поэтому украшения из алюминия могли позволить себе только состоятельные люди. Все изменилось после того, как был открыт электрохимический способ получения алюминия из бокситов. Правда, это породило другую проблему - необходимость мощного источника электроэнергии, используемой для выделения алюминия из расплавленного минерала. Поэтому производство алюминия до сих пор могут позволить себе только страны с хорошо развитой энергетикой, например, Россия, Китай, США и некоторые другие. Сегодня промышленность и техника немыслимы без алюминия и его сплавов. Однако давайте поговорим о роли алюминия в организме человека.
Роль алюминия в организме человека
Алюминий играет очень важную роль - он принимает участие в процессе регенерации (восстановления) эпителиальной и соединительной тканей, поддержания крепости костей, в образовании пептидов и фосфатных комплексов. Алюминий влияет на функцию околощитовидных желез, оказывает как активизирующее, так и тормозящее действие на пищеварительные ферменты.
Недостаток алюминия в организме человека
Недостаток алюминия в организме человека изучен слабо, зато это являение хорошо проверено на животных: у них наблюдается слабость в конечностях, задержка роста, нарушение координации движений, невынашивание плода (выкидыши) и другие неблагоприятные симптомы.
О том, сколько алюминия требуется человеческому организму, среди ученых нет единого мнения. У разных авторов цифры варьируются от 2,45 до 50 мг в сутки. Несмотря на такой разброс мнений, особой проблемы нет, поскольку обычному человеку хватает алюминия, поступающего в организм вместе с водопроводной водой и пищей, особенно если в процессе приготовления пищи используется алюминиевая посуда. Подсчитано, что среднестатистический россиянин получает с пищей около 100 мг алюминия в сутки, что наверняка перекрывает суточную потребность любого человека. Организм же усваивает всего 2-4% от поступающего через желудочно-кишечный тракт алюминия. Более того, алюминий может поступать в наш организм через легкие. Выводится он с потом, через почки и кишечник, а также через легкие. Но с возрастом концентрация алюминия в нашем организме возрастает, особенно много его накапливается в головном мозгу и легких.
Недостаток алюминия у человека развивается только если его поступление в организм становится менее 1 мкг/сут. Поэтому проблема как раз в другом - в избытке алюминия.
Избыток алюминия опасен для здоровья
Избыток алюминия опасен для здоровья человека, поскольку этот химический элемент в больших дозах является иммунотоксином. Установлено, что при избытке алюминия сокращается продолжительность жизни, однако случаев отравления алюминием с летальным исходом нигде не зафиксировано. Тем не менее, отчетливые признаки отравления наблюдаются при поступлении алюминия свыше 5 г в сутки, хотя, как было отмечено, порог токсичности намного ниже (50 мг/сут).
У рабочих на вредных производствах, сопряженных с повышенным поступлением в организм алюминия, нередко фиксируются воспаления бронхов и легких, в которых происходят фиброзные изменения. Поражению подвергаются также костный мозг, кости, почки, репродуктивные органы (особенно у женщин), молочные железы, центральная нервная система. В последнем случае наблюдаются ослабление памяти, нарушения двигательных функций и ориентации в пространстве, появляются депрессия и нервозность, энцефалопатии, а с возрастом могут развиться болезни Альцгеймера и Паркинсона. И это только наиболее часто встречающиеся последствия.
Поскольку алюминий химически очень активен, он сильно влияет на обменные процессы в организме. При его избытке могут наблюдаться нарушения фосфорно-кальциевого обмена, что приводит к развитию остеопороза и других связанных с разрушением костной ткани заболеваний.
Медицинской науке даже известно такое заболевание, как алюминоз, то есть отравление алюминием, симптомами которого бывают постоянный кашель, боли во всем теле, особенно в желудке, расстройства пищеварения, снижение или потеря аппетита и снижение веса, нарушение состава крови, запоры и слабость. "Достается" при этом и почкам: увеличивается риск развития почечнокаменной болезни, нарушается функция всасывания железа, что приводит к развитию анемии; резко снижается иммунитет и развиваются аутоиммунные заболевания, например, ревматизм; происходит общее нарушение обмена веществ.
Недавние исследования генетиков подтвердили гипотезу о том, что избыток алюминия способен привести к мутациям.
Обычные люди также могут получить переизбыток алюминия, особенно если его содержание повышено в питьевой воде, воздухе и продуктах питания. Некоторые лекарства, содержащие алюминий, также могут привести к отравлению им.
В силу нарушения выводящей функции организма повышенная концентрация алюминия наблюдается у лиц с хронической почечной недостаточностью.
Поэтому при избытке алюминия должны применяться процедуры, направленные на снижение его концентрации в организме. Лечение носит восстановительный характер, но также используются препараты и БАДы, снижающие всасывание алюминия. В них содержатся замещающие алюминий химические элементы: железо, медь, марганец, кальций, магний, цинк, фосфор. Хорошо способствуют выведению из организма избытка алюминия желчегонные препараты и диуретики, а также антиоксиданты, особенно естественного происхождения. Выбор конкретного препарата и лекарственной формы зависит от клинической картины протекающего заболевания.
В последние годы благодаря отказу от алюминиевой посуды при приготовлении пищи, а также специальным санитарно-гигиеническим мероприятиям на производствах, количество случаев отравления алюминием резко снизилось.
Источники алюминия
Источниками алюминия для организма человека являются вода и пища. В городские системы водоснабжения он попадает преимущественно из-за использования в системах очистки воды алюмокалиевых квасцов. Эта соль (квасцы) связывает содержащиеся в воде органические вещества, которые придают ей бурый цвет. Такой метод очистки воды особенно актуален, если водозабор происходит из озера или реки в местности с залежами торфа или при наличии повышенной кислотности почвы.
В продуктах животного происхождения алюминия в 50-100 раз меньше, чем в растительных продуктах. До сих пор много алюминия содержится в хлебе, поскольку очень часто при его выпечке используется алюминиевая посуда, к тому же в достаточно больших количествах алюминий содержится в дрожжах.
Содержание алюминия высоко в овсе, пшенице, рисе, авокадо, картофеле. Несколько меньше этого элемента в овощах - артишоке, баклажанах, савойской капусте, топинамбуре, фруктах и ягодах - киви, клубнике, яблоках. А вот в персиках, белокочанной капусте и фасоли алюминия совсем немного.
Понизить поступление алюминия в организм можно, отказавшись от потребления продуктов с высоким содержанием пищевых красителей, консервантов (консервов, колбасы, печенья и других кондитерских изделий). Хорошей подсказкой здесь послужит маркировка на упаковке продуктов: пищевые добавки от Е520 до Е523 - это сульфаты алюминия, которые прекрасно всасываются в желудочно-кишечном тракте. Обычно эти добавки встречаются в консервах и кондитерских изделиях.
Думается, что не надо много говорить о повышенном содержании алюминия в напитках и иных продуктах, упаковываемых в алюминиевые банки (пиво, пепси, кола, лимонады, джин-тоники и т.п.). Хотя на внутреннюю поверхность банок наносится специальный слой, защищающий от попадания алюминия в сам продукт, гарантировать стопроцентную защиту производители все равно не могут, особенно в случаях вмятин и длительного хранения продукта.
Если вы боитесь отравления алюминием, вряд ли стоит запекать мясо и рыбу в алюминиевой фольге. С этой целью лучше воспользоваться специальными пищевыми пластиками, которыми сегодня наводнен рынок.
Источником алюминия для человеческого организма является также косметика. Особенно "грешат" этим всякие антиперспиранты, которые почти на четверть состоят из солей алюминия. Именно эти соли забивают поры на коже, что препятствует потоотделению и вызывает ощущение сухости в подмышках. Пудры, кремы, помады и туши также содержат алюминий.
Использование алюминия в медицине
Несмотря на то, что в больших количествах алюминий вреден для здоровья человека, он находит широкое применение в лечении ряда заболеваний.
На основе алюминия изготавливаются препараты, которые обладают обволакивающим, обезболивающим, адсорбирующим и антацидным действием. Антацидные свойства алюминия используются для снижения кислотности желудочного сока, поскольку он очень активно связывается с соляной кислотой. Показанием в данном случае может быть, например, гастрит с повышенной кислотностью (гиперацидный гастрит). Препараты алюминия находят как внутреннее, так и наружное применение.