Основные эссенциальные (жизненно необходимые) и токсичные микроэлементы (13 показателей)

Определение концентрации эссенциальных и токсических микроэлементов, используемое для оценки нутриентного статуса и диагностики острой и хронической интоксикации.

Синонимы русские

Селен, цинк, кобальт, марганец, магний, медь, железо, кальций, ртуть, мышьяк, свинец, кадмий, алюминий.

Синонимы английские

Selenium, Zinc, Cobalt, Manganese, Magnesium, Copper, Iron, Calcium, Mercury, Arsenic, Lead, Cadmium, Aluminium.

Метод исследования

Масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой.

Единицы измерения

Мкг/л (микрограмм на литр), мг/л (миллиграмм на литр).

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Венозную кровь, разовую порцию мочи, волосы, ногти.

Как правильно подготовиться к исследованию?

• Исключить из рациона алкоголь в течение 24 часов до исследования.
• Детям в возрасте до 1 года не принимать пищу в течение 30-40 минут до исследования.
• Детям в возрасте от 1 до 5 лет не принимать пищу в течение 2-3 часов до исследования.
• Не принимать пищу в течение 12 часов до исследования, можно пить чистую негазированную воду.
• Исключить (по согласованию с врачом) прием мочегонных препаратов в течение 48 часов до сбора мочи.
• Не курить в течение 30 минут до исследования.

Общая информация об исследовании

Неорганические ионы являются необходимыми составляющими метаболизма человека наряду с белками, жирами, углеводами и витаминами. Как правило, их концентрация в организме очень мала, что находит отражение в их названии – микроэлементы. Они выполняют целый ряд функций: входят в состав ферментов, обеспечивают стабилизацию сложных белковых структур, нуклеиновых кислот и мембран и абсолютно необходимы на любой стадии развития человека. В группу микроэлементов входят селен, цинк, кобальт, марганец, медь и железо, а также кальций и магний. Как недостаток, так и избыток микроэлементов может приводить к поражению различных систем органов. Некоторые неорганические ионы (ртуть, мышьяк, свинец, кадмий и алюминий) оказывают крайне негативное воздействие уже при минимальных концентрациях и поэтому относятся к классу токсических элементов. Концентрацию микроэлементов и токсических ионов измеряют при оценке нутриентного статуса организма, а также при подозрении на острую или хроническую интоксикацию.

Баланс микронутриентов может меняться и зависит от таких факторов, как физиологическое состояние организма, пол, возраст, степень физической и умственной нагрузки, питание, наличие сопутствующих заболеваний и прием лекарственных препаратов. Несмотря на то что есть суточные нормы микронутриентов, следует помнить, что потребность в них индивидуальна.

У пожилых людей риск развития дефицита эссенциальных элементов выше. Это связано как с дистрофическими изменениями в желудочно-кишечном тракте, так и с особенностями питания в этой возрастной группе. При старении снижается секреция соляной кислоты в желудке, что приводит к избыточному росту микрофлоры кишечника и дисбиозу, затрудняющему нормальное усвоение микронутриентов. Суточная потребность в микронутриентах с возрастом остается на том же уровне, что и в молодом возрасте. В результате около 85  % людей в домах престарелых и 65  % госпитализированных пожилых людей страдает от недостаточности питания. Дефицит эссенциальных элементов не имеет выраженной клинической картины. Он проявляется постепенным снижением когнитивных функций (внимание, восприятие, память), мышечной и костной массы, замедлением заживления ран, повышенной утомляемостью, иммунодефицитом, анемией и другими неспецифическими признаками. Кроме того, дефицит эссенциальных элементов имеет некоторое сходство с хронической интоксикацией токсическими элементами, что обуславливает необходимость комплексного анализа.

Другой группой пациентов, нуждающихся в адекватном мониторинге нутриентного статуса, являются пациенты с тяжелым течением заболеваний, а также находящиеся на аппарате искусственного дыхания и получающие полное парентеральное питание. Нормализация уровня микронутриентов в этих клинических ситуациях связана с лучшим прогнозом и более высокими показателями выживаемости. Следует также отметить, что сочетанное назначение препаратов, содержащих разные микроэлементы, витамины и минералы, может быть неэффективным, если не производить комплексной лабораторной оценки их концентрации в организме. Так, например, добавление цинкосодержащих препаратов корректирует дефицит цинка, но в то же самое время препятствует реабсорбции меди.

Особую группу представляют пациенты, находящиеся на гемодиализе. Уровни натрия, кальция, калия и бикарбоната в диализной жидкости строго контролируются во избежание нарушения водно-щелочного и кислотно-основного баланса во время и после процедуры. Однако концентрация других ионов не учитывается, в результате чего при длительном диализе может возникнуть дефицит микронутриентов. Длительный гемодиализ связан с понижением концентрации селена, марганца и цинка. С другой стороны, диализная жидкость может стать источником токсических элементов. Несмотря на очень низкую концентрацию токсических элементов в диализате, длительное лечение диализом может приводить к накоплению в организме высоких доз алюминия, кадмия, меди и свинца, учитывая необходимость в большом объеме диализата (более 300 л/неделю).

Также риску хронического отравления алюминием, кадмием, свинцом, ртутью и мышьяком подвержены рабочие, занятые на горнодобывающей и металлообрабатывающей промышленности.

Для получения дополнительной информации о нутриентном состоянии пациента исследование основных эссенциальных и токсичных микроэлементов дополняют анализом на витамины, антиоксиданты и жирные кислоты.

Для чего используется исследование?

• Для оценки нутриентного статуса здорового человека;
• для оценки нутриентного статуса пациентов с тяжелым течением заболеваний, находящихся на аппарате искусственного дыхания или диализе, а также получающих полное парентеральное питание;
• для диагностики острой или хронической интоксикации пациентов с особенностями профессионального анамнеза.

Когда назначается исследование?

• При профилактическом осмотре;
• при лечении пациентов с тяжелым течением заболеваний, находящихся на аппарате искусственного дыхания или диализе, а также получающих полное парентеральное питание;
• при профилактическом осмотре пациентов, занятых на добыче и переработке токсических металлов.

Что означают результаты?

Референсные значения

Венозная кровь

Селен 23–190 мкг/л.

Цинк 650 – 2 910 мкг/л.

Кобальт 0,1–0,4 мкг/л.

Марганец 0–2 мкг/л.

Магний 12,15–31,59 мкг/л.

Медь 575 – 1 725 мкг/л.

Железо 270 – 2 930 мкг/л.

Кальций 86–102 мкг/л.

Ртуть 0,21–5,8 мкг/л.

Мышьяк 2–62 мкг/л.

Свинец 0,15–4 мкг/л.

Кадмий 0,013–2 мкг/л.

Алюминий 0–15 мкг/л.

Моча

Селен 0–200 мкг/л.

Цинк 40 – 1 200 мкг/л.

Кобальт 0,1–2 мкг/л.

Марганец 0–10 мкг/л.

Магний 4–232 мкг/л.

Медь 2–80 мкг/л.

Железо 60 – 1 000 мкг/л.

Кальций 5–379 мкг/л.

Ртуть 0–10 мкг/л.

Мышьяк 0–300 мкг/л.

Свинец 0–25 мкг/л.

Кадмий 0–2,6 мкг/л.

Алюминий 0–31 мкг/л.

Волосы

Селен 0,2–1,4 мкг/г.

Цинк 124–320 мкг/г.

Кобальт 0,01–1,8 мкг/г.

Марганец 0,2–4,4 мкг/г.

Магний 30–461 мкг/г.

Медь 4–60 мкг/г.

Железо 13–177 мкг/г.

Кальций 300 – 5 800 мкг/г.

Ртуть 0–12,2 мкг/г.

Мышьяк 0–0,5 мкг/г.

Свинец 0–20 мкг/г.

Кадмий 0–2,43 мкг/г.

Алюминий 5,6–50 мкг/г.

Ногти

Селен 0,2–1,4 мкг/г.

Цинк 30–320 мкг/г.

Кобальт 0,01–1,8 мкг/г.

Марганец 0,2–4,4 мкг/г.

Магний 30–461,1 мкг/г.

Медь 4–60 мкг/г.

Железо 13–177 мкг/г.

Кальций 300 – 5 800 мкг/г.

Ртуть 0–15 мкг/г.

Мышьяк 0–0,5 мкг/г.

Свинец 0–20 мкг/г.

Кадмий 0–2,43 мкг/г.

Алюминий 5,6–120 мкг/г.

Причины повышения уровня эссенциальных и токсических микроэлементов:

• острая или хроническая интоксикация.

Причины понижения уровня эссенциальных микроэлементов:

• алиментарный дефицит.

Понижение уровня токсических микроэлементов не имеет диагностического значения.

Что может влиять на результат?

• Возраст пациента;
• пол;
• особенности питания;
• степень физической и умственной нагрузки;
• курение и употребление алкоголя;
• наличие сопутствующих заболеваний;
• применение лекарственных препаратов.

Также рекомендуется

• Токсические микроэлементы (Cd, Hg, Pb)
• Токсические микроэлементы и тяжелые металлы (Hg, Cd, As, Li, Pb, Al)
• Комплексный анализ на наличие тяжелых металлов и микроэлементов (23 показателя)
• Расширенный комплексный анализ на наличие тяжелых металлов и микроэлементов (40 показателей)
• Жирорастворимые витамины (A, D, E, K)
• Водорастворимые витамины (B₁, B₅, B₆, С)
• Комплексный анализ крови на ненасыщенные жирные кислоты семейства омега-3 и омега-6

Кто назначает исследование?

Врач общей практики, профпатолог, реаниматолог, педиатр.

Литература

• Tonelli M, Wiebe N, Hemmelgarn B, Klarenbach S, Field C, Manns B, Thadhani R, Gill J; Alberta Kidney Disease Network. Trace elements in hemodialysis patients: a systematic review and meta-analysis. BMC Med. 2009 May 19;7:25. doi: 10.1186/1741–7015-7-25.
• Schulman RC, Mechanick JI. Metabolic and nutrition support in the chronic critical illness syndrome. Respir Care. 2012 Jun;57(6):958-77; discussion 977-8. doi: 10.4187/respcare.01620.
• Ahmed T, Haboubi N. Assessment and management of nutrition in older people and its importance to health. Clin Interv Aging. 2010 Aug 9;5:207-16.
• Elsawy B, Higgins KE. The geriatric assessment. Am Fam Physician. 2011 Jan 1;83(1):48-56.