Дефицит микроэлементов в организме может развиваться не только в результате недостаточного их поступления с пищей или избыточного содержания элементов-антагонистов (противников), мешающих усвоению, но также и вследствие избыточных потерь (выведение) микроэлементов под влиянием различных факторов, таких как стресс, болезни, интоксикации. В основе всех процессов, усиливающих выведение микроэлементов, лежит взаимодействие микроэлементов между собой, с минералами, упоминавшимися выше так называемыми биолигандами, образующими комплексы с микроэлементами, а также испытывающих регулирующее воздействие нервной и эндокринной систем (см. схему 1).
С одной стороны, нарушение баланса микроэлементов вне и внутри организма приводит к возмущению и далее к перестройке обменных процессов, а с другой – изменение деятельности вегетативной нервной системы и эндокринной системы запускает механизмы, влияющие на усвоение и выведение микроэлементов. Так, при стрессе отмечены усиленные потери организмом магния, марганца, цинка, при нарушении выделения инсулина поджелудочной железой – магния и цинка; повышенная потливость может стать причиной развития дефицитов магния и цинка, нарушение баланса женских половых гормонов – меди и цинка. Если при резком изменении обмена микроэлементов их поступление извне (с пищей, лекарствами) не увеличивается, то организм включает запасные варианты: усиление усвоения микроэлементов, находящихся в дефиците (иногда усвояемость в желудочно-кишечном тракте увеличивается в несколько раз) в течение определенного времени, а также «откачка» микроэлементов из органов и тканей – депо, где микроэлементы откладываются организмом «про запас» – костей, мышц, печени, кожи, жировой ткани.
Если оба этих механизма не восстановят своевременно равновесие между потребностью для выполнения жизненно важных функций и реальной обеспеченностью микроэлементами, то может наступить (и наступает) частичное ограничение функций с перспективой их полного прекращения (адаптация-дезадаптация-предболезнь-болезнь-смерть).
Если обратить внимание на всасывание в желудочно-кишечном тракте, то выявляется следующая закономерность: анионы, то есть отрицательно заряженные ионы (J, F, Se, Cl), относительно легко всасываются (70–95 %) и их баланс регулируется в основном за счет выделения через моче-выделительные пути; катионы, то есть ионы с положительным зарядом, микроэлементы (Cr, Zn, V, Мn и др.) абсорбируются значительно хуже, и их баланс регулируется в основном за счет выделения через желудочно-кишечный тракт. Практически все микроэлементы лучше усваиваются в виде органических комплексов (аспарагинаты, глюконаты, оротаты металлов и др.).
Таким образом, в основном химические элементы поступают в организм человека с питьевой водой и пищей. Исключение составляет только Si, большие количества которого могут попадать в организм ингаляционным путем в виде пыли, песка, содержащих соединения этого элемента (SiO2, Si2O3 и др.).
В приморских районах и на небольших островах в виде аэрозолей и испарений в организм через дыхательную систему и кожу могут попадать существенные количества J.
Выделение же химических элементов происходит более разнообразными путями.
Так, с мочой преимущественно выделяются Se, Fe, J, Co, Cd, В, Br, Ge, Mo, Nb, Rb, Cs, Те, Sb, с потом – Se, много F, Pb, Sn, Ni. С волосами – Hg.
И все же основные количества химических элементов выводятся из организма с калом, то есть после переработки поступившей в желудочно-кишечный тракт пищи.
Известно, что лишь после появления воды и растворения в ней солей, присутствующих в земной коре, на Земле появились и стали развиваться живые организмы. По мнению профессора Б.А. Шендерова (2001), именно вода, минеральные соли и симбиотические ассоциации микроорганизмов являются основой возникновения и эволюции растений и животных, включая человека. В связи с этим, делает вывод ученый, первым условием нормального функционирования любого организма следует признать оптимальное содержание в нем и окружающей среде указанных элементов.
Мы разделяем точку зрения ряда современных ученых, относящих микроэлементную (элементную) систему к базовым системам регуляции всех функций, а иммунную, окислительную/антиокислительную, гуморальную, нервную системы – к дополнительным (надстроечным). Такая классификация, по нашему мнению, наиболее правильно определяет место каждого из многочисленных регуляторных механизмов, сформировавшихся в ходе эволюции. Она позволяет врачам, экологам и биологам правильнее оценить значение различных лечебных и профилактических средств и пищевых продуктов для жизнедеятельности человека.