Важная роль селена была установлена также после обнаружения связи некоторых сердечных заболеваний с дефицитом этого элемента в некоторых районах Китая и Забайкалья. Сейчас установлен синергизм действия селена и витамина Е - то есть при совместном приеме эффект каждого из антиоксидантов возрастает не вдвое, а гораздо больше. (Понятие синергизма можно прояснить на таком простейшем, хотя и обратном примере: при совместном проживании мужчины и женщины (например, в браке) расходы на питание увеличиваются не вдвое, а обычно лишь раза в полтора.)
Требуется селена не более десятой доли миллиграмма, причем мужчинам больше, чем женщинам. Дело в том, что половина всего селена в организме у мужчин находится в яичках, конкретно - в сперме, являющейся "расходуемым" материалом. В яичках селен находится не зря, и понятно, что дефицит элемента нарушает детородную функцию.
Много селена в тех же морепродуктах, а больше всего - в морской и каменной соли, однако избыток селена неблагоприятно влияет на костеобразование и, как уже говорилось, на состояние зубов. Считается, что селен помогает лечить и предупреждать появление перхоти. До сих пор не установлено, что же является истинной причиной этого заболевания, поражающего подавляющее большинство населения, - то ли нарушения биохимии из-за постоянных стрессов, то ли грибок Pityrosporum Ovale, то ли недостаток витамина В6 (см. главу 8).
Четыре серьезных металла
Теперь о микроэлементах - металлах. Первый по алфавиту элемент ванадий (названный так в честь скандинавской богини красоты Ванадис) входит в состав некоторых биологически важных соединений, играющих стимулирующую роль в организме человека, а содержится ванадия в нас всего примерно 0,1 миллиграмма!
Ванадий не слишком дорогой металл, но все же раз в 50 дороже меди и ее сплавов. Когда в конце 70-х годов прошлого века заканчивалось строительство универсального спорткомплекса "Крылья Советов" на западе Москвы и архитектор комплекса (отец автора этой книги Алексей Образцов) захотел во всем здании установить красивые дверные ручки из медного сплава, вышло Указание о запрещении использования в строительстве дорогостоящих металлов, к которым отнесли и медь. Как говорили тогда, "в целях экономии". Расстроенный Алексей Сергеевич обратился к заказчикам, а "Крылья Советов" - это спортивный клуб могущественного ракетного Министерства среднего машиностроения, в просторечье Средьмаша (тогда шутили, что ракета - это средняя машина). Заказчик поинтересовался, какие именно металлы использовать нельзя, и убедился, что в Указании ничего не сказано о ванадии, да и кому бы в голову пришло упоминать этот металл в данном контексте? А в Средьмаше ванадия было навалом, и до сих пор в спорткомплексе болельщики, открывая двери, дергают за ручки из красивого темно-серого ванадия. (В перестроечные годы дворец превратился в ярмарку промтоваров с тысячами продавцов и покупателей, так что к ручкам могли и, так сказать, приделать ноги.)
Ванадий - важный элемент, но гораздо большее значение имеет следующее за ним железо - его в каждом человеческом теле около 4 граммов.
Несмотря на банальность рифмы, которую тем не менее использовал даже Пушкин, между понятиями "любовь" и "кровь" существует тесная связь, иногда весьма неожиданная. Железо находится в организме человека в основном в крови, в виде красного пигмента крови гемоглобина. В норме объем крови у мужчин составляет 5,2 литра, у женщин - 3,9 литра, концентрация железа в крови - около 0,5 грамма в литре. Таким образом, в крови взрослого мужчины содержится 2,6 грамма железа. Это железо можно выделить прямо в виде металла, если регулярно делать кровопускание. Существует легенда про некоего молодого влюбленного химика, который хотел из железа собственной крови изготовить колечко для возлюбленной. Приблизительные прикидки показывают, что для изготовления небольшого кольца потребуется сдавать и перерабатывать кровь на протяжении примерно двух лет (если без риска для здоровья). То есть теоретически такое украшение для любимой девушки изготовить можно, хотя станет ли она носить эту ржавеющую железяку? Не помешают ли ей воспоминания о том, как на протяжении двух лет ее друг колол себя шприцем, затем в лаборатории выпаривал собственную кровь, прокаливал остаток, чем-то там восстанавливал железо, плавил его в муфельной печи и так далее - вместо того чтобы нормально бегать с ней на дискотеку?
Итак, железосодержащий гемоглобин является одним из важнейших веществ нашего организма, прежде всего будучи переносчиком кислорода от легких к тканям (после вдоха) и углекислого газа от тканей к легким, из которых мы углекислый газ и выдыхаем. Интересно, что процесс дыхания кислородом с помощью гемоглобина на уровне организма рефлекторный, а в основе почти чисто химический. Поэтому белок гемоглобин легко обмануть, что и делает наш страшный враг угарный газ. Гемоглобин принимает молекулу угарного газа за кислород (они действительно геометрически похожи) и начисто забывает о своей основной функции. В результате человек сначала засыпает рядом с печкой, а потом уже не просыпается.
Дефицит именно этого микроэлемента является главным у женщин, которые теряют в месяц примерно в два раза больше железа, чем мужчины (догадайтесь почему). По данным Института питания РАМН, в нашей стране еще недавно железодефицитной анемией (гипосидерозом) страдало значительное количество молодых женщин Севера, Сибири и Дальнего Востока и даже центральных областей России. Основными симптомами гипосидероза в начальной стадии является легкая утомляемость, повышенная или пониженная возбудимость, затем начинается сердцебиение и головокружение, доходящие до обморока. И если первые стадии анемии распознать довольно трудно, - у кого это сейчас, в наше время повседневных стрессов, нет легкой утомляемости или ненормальной возбудимости? - то последующие стадии уже вполне заметны. Для устранения этого заболевания не требуется особо специального лечения, за исключением правильной диеты и, в запущенных случаях, введения в рацион препаратов железа.
Больше всего железа содержится в печенке и почках съедобных животных, кальмарах и мидиях и, разумеется, в препарате из бычьей крови гематогене. Много железа в железистых минеральных водах и грунтовых водах стран с месторождениями железной руды. Требуется железа от 10 до 18 миллиграммов в сутки, для беременных и кормящих женщин 18 миллиграммов являются уже не максимумом, а минимумом. Такое количество железа содержится в поллитровой бутылке минеральной воды "Полюстровская", но, во-первых, далеко не все железо усваивается и правильная диета все равно необходима. А во-вторых, кто, кроме патриотичных петербуржцев, в состоянии выпить пол-литра гадкой "Полюстровской"?
Надо сказать, избыток микроэлементов тоже ни к чему хорошему не приводит. Однако в случае железа летальная доза составляет аж 35 граммов - несколько крупных гвоздей, и съесть за раз столько железа надо умудриться.
Очень удачно, что согласно русскому алфавиту за железом следует кобальт, также нужный для образования красных кровяных клеток и предотвращающий развитие анемии. Открытый еще в XVIII веке, кобальт (от немецкого kobald - гном) лишь недавно, вскоре после Второй мировой войны, был признан необходимым для человека элементом. Оказалось, что кобальт входит в состав важнейшего витамина В12, и недостаточность кобальта - это именно недостаточность этого витамина. Причем обычно такой дефицит встречается редко, кобальта требуется всего-то 8 тысячных миллиграмма (8 микрограммов). Эти микрограммы содержаться практически в тех же пищевых продуктах, из которых мы получаем железо, хотя имеется кобальт и в зернах какао и в чае. Следующий элемент - марганец, его требуется человеку до 7 миллиграммов в сутки. Марганец, как правило, включается в поливитаминминеральные препараты. В обычной пище марганца содержится вполне достаточно, и, как правило, дефицита этого элемента не наблюдается. Но если вы страдаете повторяющимися головокружениями, рассеянны или имеете проблемы с памятью, то обязательно проверьте, получаете ли вы достаточное количество данного микроэлемента. Любопытно, что слишком много марганца может быть в водопроводной воде, текущей по старым трубам из стали, легированной марганцем.
Предельно допустимые элементы
Как уже отмечалось в разделе о ванадии, красивые современные дверные ручки часто делают из сплава меди и цинка - латуни, и ручки эти могут стать источником меди в организме человека: медь и латунь - металлы мягкие, легко истираются и попадают в пищу с немытых рук. Необходимость меди доказана, но излишки ее могут вызывать бессонницу, выпадение волос, нерегулярные менструации и депрессию.
Из курьезов, связанных с медью, отмечу такой. По правилам сброса сточных вод некоторых предприятий в них, этих водах, должно содержаться ничтожное количество меди - у нас вообще как самые строгие нормы в мире, так и самое безразличное отношение к их ежедневному нарушению. По известному принципу "строгость российских законов смягчается необязательностью их исполнения". Так вот, в смеси для выкармливания новорожденных специально введена медь в концентрациях, значительно превышающих эти ПДК - предельно допустимые концентрации. То, что якобы нельзя спускать в канализацию, необходимо давать детям!
Теперь о хроме. Соединения этого металла широко применяются при производстве нержавеющей стали, брезента и кожи, разнообразных химических товаров и красок. Неправильное использование соединений хрома приводит к тяжелым отравлениям, однако в конце 50-х годов прошлого века ученые обнаружили, что этот металл все-таки очень необходим, правда, в микроколичествах (где-то 0,1 миллиграмма в сутки), для нормального функционирования человеческого организма. Оказалось, хром нужен больным сахарным диабетом и атеросклерозом, так как снижает уровень сахара и жиров в крови. Хром усиливает действие инсулина - гормона, отвечающего за переработку глюкозы. Хром содержится в пивных дрожжах, морепродуктах, печенке и черном перце, причем установлено, что большинство из нас получает из пищи недостаточное количество этого элемента, особенно пожилые граждане.
Теперь поговорим про цинк. Чтобы мальчику стать настоящим мужчиной, ему необходимо в период полового созревания поглощать повышенное количество цинка. Недостаток цинка приводит к мужскому бесплодию из-за угнетения процессов образования сперматозоидов, возможна гипертрофия простаты (увеличение предстательной железы), причем введение соединений цинка предупреждает развитие рака этого органа (по крайней мере, у животных это доказано).
Вообще препараты цинка в виде мазей были известны уже в Древнем Китае и Египте, но основные исследования его роли в человеческом организме были проведены после обнаружения в Иране местной цинкдефицитной анемии. Карлики с недоразвитыми половыми органами и увеличенными селезенкой и печенью успешно вылечивались сульфатом цинка ZnSO4.
В сутки человеку требуется до 15 миллиграммов цинка, но в некоторых препаратах количество этого микроэлемнта увеличено до 300 миллиграммов - и ничего страшного, при передозировке цинк просто выводится из организма. Тем не менее длительное хранение пищи в оцинкованной посуде недопустимо - хотя сейчас такая посуда встречается разве что в антикварных магазинах.
Цинк - последний по алфавиту из микроэлементов, но удивительным образом один из самых существенных. Он обнаруживается в сотнях ферментов, играющих важнейшую роль в обменных процессах. Вот, например, небезызвестная алькогольдегидрогеназа - фермент, ответственный за переработку спирта в организме. Цинк необходим для формирования и работоспособности этого важного, особенно для России, фермента, поэтому надо правильно закусывать - селедкой, бифштексом с горчицей, чесноком и яйцом. Наиболее правоверным вегетарианцам, питающимся только растительной пищей и не включающим в диету даже яйца, надо опасаться недополучения цинка и есть хлеб из муки грубого помола, в которой немало этого элемента.
Вот в основном и все о важных для нас микроэлементах. Впрочем, я совершенно уверен, что когда-нибудь выяснится необходимость и, например, какого-нибудь лития или другого элемента таблицы Менделеева. Кстати, эта таблица давно стала газетным штампом - "в сточных водах комбината можно обнаружить всю таблицу Менделеева". Осмелюсь отметить, что вся таблица Менделеева содержится также и в организме автора этой книги, и ее читателей. Весь вопрос, в каких количествах. Хром в виде некоторых соединений - сильнейший яд, в виде зеленого оксида - лучшая зеленая краска для крыш и заборов, а в количестве 0,1 миллиграмма - суточная норма потребления взрослого человека. Гомеопатию трудно считать серьезной наукой, но одно из положений этого направления в медицине бесспорно - вещество, в больших количествах являющееся ядом, в малых количествах порой нам просто необходимо. Пример микроэлементов это полностью подтверждает. А теперь поговорим о самом важном для человека микроэлементе - соли.
Глава 10
Самый главный минерал
Хлорид натрия, NaCI, поваренная соль или просто соль - одно из очень немногих веществ, которые человек употребляет в пищу и которые являются индивидуальными веществами, то есть их можно обозначить простой химической формулой. Кроме соли к ним относятся уже упоминавшийся сахар (сахароза) С12Н22О11, вода Н2О, уксус (уксусная кислота) СН3СООН, лимонная кислота C6H8O7 и еще пара-тройка веществ.
Соль на коленке
Поваренную соль в книгах по товароведению и питанию часто включают в раздел "Приправы", однако это совершенно неверно. Действительно, соль, как и другие приправы, потребляется в небольших количествах, примерно 10–12 граммов в день, причем на самом деле человеку нужно ее гораздо меньше, всего грамма два, однако роль соли в жизни человека вовсе не сводится к улучшению вкуса блюд или к консервации продуктов питания. Если бы речь шла только об улучшении вкуса, то от соли в принципе можно было бы отказаться, как мы вполне можем обойтись без всех приправ (о них - в главе 11). Но без соли мы обойтись не можем - она так же необходима нам, как вода или воздух. Хотя, разумеется, лишенный соли человек покинет этот мир позже, чем человек, лишенный воздуха или воды, но тоже обязательно покинет.
Дело в том, что соль играет ключевую роль в протекании некоторых чрезвычайно важных процессов в нашем теле. Точнее, эту роль играет не сама соль NaCI в молекулярном виде, а входящие в ее состав и высвобождающиеся уже в самих продуктах питания ионы натрия Na и хлора CI. Ион натрия, который для простоты дальше будем называть просто натрием, поддерживает водный баланс в организме, но главное - участвует в образовании электрических импульсов в нервных клетках и является ответственным за процессы энергопереноса в клетке. Без натрия мозг был бы не в состоянии командовать внутренними органами человека, включая сердце, что неминуемо привело бы к летальному исходу. Кстати, с объяснением роли натрия в энергетическом обмене связана любопытная история о "домашней" науке.
Тут вот какое дело. Размеры современных ускорителей элементарных частиц составляют десятки километров. Стоимость оборудования нормальной химической лаборатории достигает нескольких миллионов долларов. Расшифровка генома человека длилась 12 лет и осуществлялась силами десятков лабораторий мира, затрачено на это было три миллиарда долларов. Так что современная наука - дорогостоящая многолюдная деятельность, совершенно невозможная в домашних условиях. Это общепринятое мнение.
Однако неверное. Наука "на коленке" сохранилась! И не только у физиков-теоретиков, которым вполне достаточно ручки и писчей бумаги формата А4. Существует и экспериментальная домашняя наука, за достижения в которой даже была присуждена Нобелевская премия. Ее получил Питер Митчел в 1978 году "за вклад в объяснение переноса биологической энергии и разработку хемиосмотической теории".
В 1939 году Митчел с огромным трудом поступил в Кембриджский университет, а в 1963 году из-за болезни вынужден был удалиться в сельскую местность, где на небольшой ферме организовал лабораторию на свои собственные средства. И именно в этой домашней лаборатории он сумел решить сложнейшую проблему передачи энергии в клетке, опередив целые научные коллективы. И среди них - биоэнергетическая лаборатория будущего академика Владимира Скулачева в МГУ, которая состояла из двух десятков человек. Они отстали от Митчела, быть может, всего на неделю, но все-таки отстали - первым оказался фермер из Корнуэлла.
Но вернемся к соли. Не менее важен и второй элемент, входящий в состав ее молекулы, - хлор, который, в частности, необходим для образования в желудке соляной кислоты HCI. Без нее невозможно переваривание пищи, а значит, невозможна и жизнь. В результате видно, что без соли, объединяющей в себе два необходимейших элемента натрий и хлор, никуда не деться. Добавим только, что натрий нужен не только сам по себе, но в определенном соотношении с ионом калия, и если в рационе питания человека слишком много натрия, то происходит потеря калия, что тоже очень нехорошо. Поскольку соль входит в состав чуть ли не любых видов пищи, в принципе мы могли бы и не подсаливать еду - как это, вероятно, и делали первые люди, которые далеко не сразу попробовали на вкус этот белый минерал. Однако соль действительно "заостряет" вкус множества продуктов, и человек давно подсел на этот почти наркотик. В результате чаще всего мы съедаем в день соли больше, чем физиологически требуется организму. Поэтому сейчас даже выпускается соль с пониженным содержанием соли, в смысле с пониженным содержанием хлористого натрия. Вместо него в эту "профилактическую соль" в изрядном количестве введен калий в виде хлористого калия. Вредность переедания соли прежде всего в повышении вероятности гипертонической болезни. Сейчас считается, что лучше бы ограничить потребление соли пятью-шестью граммами в день, а склонным к гипертонии даже вообще не солить пищу, а ограничиваться естественной солью из продуктов питания.
Но ничего хорошего нет и при недостатке соли, то есть в данном случае натрия, - появляются такие признаки гипонатриемии, как сухость кожи и снижение ее эластичности и тургора (упругости), мышечные судороги, тошнота, апатия, сонливость и анорексия (отказ от еды). Снижается артериальное давление и возникает тахикардия, а также анурез (задержание мочеиспускания).