Медь в организме: избыток и недостаток

Медь входит в число эссенциальных микроэлементов, то есть жизненно необходимых. Она присутствует в организме в очень малом количестве, но значение этого металла огромно. Дефицит или избыток меди отражается на обмене веществ, работе нервной системы и состоянии тканей.

Роль меди в организме

Роль меди в обменных и метаболических процессах очень высока:

• В митохондриях она активирует ферменты, которые передают электроны и запускают образование химического соединения АТФ. Это источник энергии, который питает мышцы, мозг и внутренние органы.
• Без меди железо не может переносить кислород. Она связывает его и переводит в форму, пригодную для синтеза гемоглобина.
• Биологическая роль меди в организме заключается также в защите клеток от разрушения. С ее участием ферменты нейтрализуют свободные радикалы. Ткани сохраняют прочность и эластичность. Благодаря этому сосуды и кости дольше остаются крепкими, а кожа — плотной.
• Для нервной системы медь необходима постоянно. Она участвует в формировании липопротеина миелина, который изолирует нервные волокна и ускоряет прохождение импульсов. При ее дефиците снижается чувствительность, ухудшается координация движений и внимание.

Обмен меди в организме

Медь поступает вместе с пищей и водой. В желудке она высвобождается из соединений и превращается в форму, пригодную для усвоения. Основное всасывание происходит в тонкой кишке. Через ее стенку медь переходит в кровь и соединяется с белками-переносчиками.

В таком виде металл достигает печени, которая распределяет его между различными тканями. В крови почти вся медь соединена с белком церулоплазмином, который доставляет ее к клеткам. Лишь малая доля циркулирует свободно.

Дефицит меди

Нехватка микроэлемента встречается нечасто. Обычно это происходит, когда кишечник перестает нормально усваивать питательные вещества. Такое случается:

• после операций на желудке или кишечнике;
• при воспалительных болезнях пищеварительной системы;
• после питания через зонд;
• из-за бедного рациона (в пище мало белка и слишком много рафинированных продуктов);
• при злоупотреблении алкоголем;
• в результате длительного приема препаратов цинка или антацидов.

У младенцев дефицит часто связан с врожденными нарушениями обмена. Например, при болезни Менкеса медь не переносится из кишечника в ткани, поэтому уровень металла в организме падает почти до нуля.

Последствия длительного дефицита

Симптомы дефицита меди проявляются со стороны разных систем и органов:

• Эритроциты становятся слабыми и разрушаются быстрее, чем успевают обновляться. Появляется усталость, головокружение и одышка даже при легкой нагрузке.
• Количество нейтрофилов снижается, поэтому организм теряет способность быстро реагировать на инфекцию. Любое воспаление затягивается, а мелкие порезы заживают дольше обычного.
• Разрушается миелиновая оболочка нервов, и сигналы передаются медленнее. Человек ощущает покалывание в пальцах, теряет уверенность при ходьбе. В тяжелых случаях возникают проблемы с памятью и координацией.
• Ослабляются связи между волокнами коллагена. Кожа теряет плотность, сосуды становятся хрупкими. Появляются синяки без травм, а суставы болят при движении.
• Из-за нехватки вещества замедляется работа ферментов, ответственных за формирование костной ткани. У взрослых развивается остеопороз, у детей — задержка роста.
• Симптомы недостатка меди в организме проявляются и нарушением работы сердца. Вещество поддерживает активность ферментов, влияющих на силу сокращений миокарда. При ее недостатке мышцы сердца истощаются и появляется аритмия. Человек чувствует одышку и тяжесть в груди даже при обычной ходьбе.

Избыток меди

Уровень микроэлемента обычно повышается из-за генетических нарушений обмена или неумеренного приема биодобавок. Например, при болезни Вильсона–Коновалова печень теряет способность выводить этот элемент с желчью. Металл остается в организме и постепенно откладывается в тканях. Сначала страдает печень, затем поражаются почки и головной мозг.

Избыток меди возможен и у женщин, которые длительно используют препараты эстрогенов или оральные контрацептивы. Повышенные значения наблюдаются у работников, контактирующих с медными соединениями в промышленности.

Последствия хронического избытка меди

Когда микроэлемента становится слишком много, клетки теряют способность защищаться от окисления. Печень первой принимает удар, потому что именно в ней накапливается металл. Постепенно развивается гепатит. Кожа приобретает желтоватый оттенок. Человек жалуется на слабость и боли под ребрами.

Со стороны нервной системы признаком избытка меди в организме могут быть тремор и изменения поведения. Возникает раздражительность, нарушается речь.

Факторы, влияющие на дисбаланс меди

Даже при нормальном питании уровень микроэлемента может меняться из-за особенностей обмена или сопутствующих заболеваний. Факторы, которые влияют на избыток или недостаток меди в организме:

• Когда в кишечник одновременно попадают медь и цинк, они используют одни и те же пути всасывания. Если цинка слишком много, он мешает второму элементу попасть в кровь. Подобное происходит и при переизбытке железа. Когда человек принимает препараты железа без показаний, медь постепенно вытесняется из обмена.
• Фруктоза нарушает работу ферментов в кишечнике, а фитиновая кислота связывает медь в нерастворимые соединения. Если рацион состоит в основном из сладостей, хлеба и круп, микроэлемент плохо усваивается и быстро выводится.
• Белок помогает переносить медь по организму. При его нехватке транспортные белки вырабатываются медленнее, и металл не достигает органов. Поэтому длительные низкобелковые диеты часто вызывают дефицит.
• Печень отвечает за удаление её избытка с желчью, а почки — за ее остаточный вывод. При печеночной недостаточности металл задерживается, а при почечной — выводится в избыточных количествах.
• Во время беременности и воспалительных процессов уровень микроэлемента в крови возрастает. Это связано с повышением эстрогенов. Они усиливают выработку церулоплазмина, который переносит медь в крови.

Диагностика и анализ меди в организме

Определить уровень вещества можно только лабораторным путем. Для оценки проводят несколько исследований.

• Анализ крови на медь показывает, сколько вещества циркулирует в плазме.
• Определение церулоплазмина. Когда его концентрация падает, организм не способен правильно распределять вещество. Анализ помогает заподозрить болезни Менкеса и Вильсона–Коновалова, а также нарушения работы печени.
• Суточная моча отражает, как быстро металл выводится из организма. Повышенные значения указывают на разрушение клеток печени или избыточное поступление меди. Метод часто применяют для контроля лечения при болезни Вильсона–Коновалова.
• Волосы аккумулируют металлы, которые поступали в организм в течение нескольких месяцев. Анализ волос на микроэлементы показывает, сколько меди поступало в организм за последние месяцы и как она распределялась в тканях.
• Одновременное определение уровня элементов в крови или волосах позволяет оценить баланс между ними. Комплексный анализ на микроэлементы важен, если врач подозревает влияние цинка, железа или селена на обмен меди.
• Анализ на тяжелые металлы выявляет свинец, кадмий ртуть и другие вещества, которые нарушают работу ферментов, связанных с медью.
• При подозрении на врожденные болезни обмена проводят исследование генов, связанных с болезнью Менкеса и болезнью Вильсона–Коновалова.

Результаты всех анализов оценивают вместе с симптомами избытка меди в организме или ее дефицита. Временное повышение уровня элемента возможно при беременности, воспалении и приеме эстрогенов, поэтому результаты всегда интерпретирует врач.

Лечение и коррекция дисбаланса меди

Как восполнить дефицит меди? Обычно назначают препараты с соединениями вещества. Одновременно корректируют питание. В рацион нужно включить продукты с естественным содержанием меди:

• печень;
• морепродукты;
• орехи;
• какао;
• белковую пищу.

Если уровень меди слишком высокий, лечение направлено на ее выведение. Показаны препараты, которые связывают металл в крови и удаляют его через почки. Также необходима диета с ограничением элемента. Из рациона нужно убрать, например, субпродукты, шоколад и орехи.

Источники:

• Медицинская элементология: учебное пособие / А. В. Скальный, М. Г. Скальная, А. А. Киричук и др. — Москва: Российский университет дружбы народов, 2018.
• Обмен макро- и микроэлементов в организме человека: учебное пособие / под ред. Жданова Р.И., Скального А.В. — Казань: Казанский государственный университет, 2009.
• Макро- и микроэлементы в питании современного человека: эколого-физиологические и социальные аспекты / Скальный А.В., Скальная М.Г. — Москва: РОСМЭМ, 2004.