Домой Паразитология Как влияет марганец. Марганец (Mn, Manganum)

Паразитология

Как влияет марганец. Марганец (Mn, Manganum)

ВЛИЯНИЕ МАРГАНЦА НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА И ЖИВОТНЫХ

НИИ комплексных проблем гигиены и профессиональных заболеваний СО РАМН, Новокузнецк

Влияние марганца (Mn) на живые организмы вызывает огромный интерес исследователей, поскольку долгое время он считался одним из микроэлементов, необходимых для нормального физиологического развития и жизнедеятельности человека. Так, Mn играет существенную роль в метаболизме углеводов, жиров и белков, регуляции роста костной и соединительной тканей, свёртывании крови, является кофактором для многих ферментов, таких как трансферазы, гидролазы, лиазы, аргиназа, глутаминсинтетаза и супероксиддисмутаза, участвует в синтезе и обмене нейромедиаторов .

Mn составляет около 0,1% земной коры и является одним из наиболее распространённых элементов . В природе он обычно находится в форме оксидов, карбонатов и силикатов . Главным природным источником Mn в атмосфере является эрозия почв. Он также поступает в воздушную среду с промышленными выбросами и продуктами сгорания бензина . Кроме того, Mn находится в питьевой воде и в продуктах питания, таких как орехи, фрукты, злаки, чай и листовые овощи, которые являются его основными источниками в организме человека .

Несмотря на необходимость марганца для осуществления многих функций в организме человека, при высоких концентрациях он может быть токсичным, особенно для нервной системы . Токсичное действие Mn на организм известно с XIX века, когда Купер (1837) сообщил о синдроме Паркинсона у шотландских горняков . Тем не менее токсичность Mn не была по-настоящему признанной до 1930-х годов, когда появился ряд работ о неврологических заболеваниях у шахтёров, занятых его добычей . В настоящее время токсичное воздействие Mn на дыхательную, и особенно нервную, системы общепризнанно. Целью данного обзора было обобщить имеющиеся в настоящее время данные о путях и механизмах поступления Mn в организм и его физиологической роли и токсических эффектах на организм человека и животных.

Пути поступления Mn в организм человека. Существует несколько основных путей поступления Mn в организм человека: через лёгочную ткань при вдыхании, через желудочно-кишечный тракт при проглатывании и очень редко путём кожной абсорбции . Кроме того, в экспериментах на животных показано, что Mn, проникая интраназально по обонятельной системе, может влиять на центральную нервную систему напрямую, минуя гематоэнцефалический барьер . Этот путь поступления Mn может быть одним из важнейших и для человека .

Эксперименты с лабораторными животными и наблюдения на человеке показали, что 1-5% Mn поступает в организм через абсорбцию в желудочно-кишечном тракте. Mn, который не абсорбирован в желудке, быстро абсорбируется в тонком кишечнике . Mn растворяется в кислой среде желудка (рН = 2) и всасывается в кровь через микроворсинки в двенадцатиперстной кишке с помощью транспортных белков .

Показано, что основной путь поступления Mn в кровь через дыхательные пути. При этом вдыхание и последующее осаждение Mn в лёгких зависит от размеров, плотности, массы, состава и растворимости его частиц. Так, только частицы Mn, размером менее 5 мкм, могут достигать альвеол. Аэрозоли Mn проникают через эпителий лёгких по трансферрин-зависимому или трансферрин-независимому механизмам, что зависит от его валентного состояния . Мn3+ связывается с трансферрином, в то время как Mn2+ образует комплексы с альбумином и другими макроглобулинами. Кроме того, он переносится с помощью других транспортных белков, таких как транспортёр двухвалентных металлов (DMT), проникая в кровеносную и лимфатическую системы .

Транспортировка и распределение в организме . После проникновения ионов Mn в кровь они быстро проникают во все ткани и в значительной степени концентрируются в костях, печени, поджелудочной железе, почках и мозге . При этом наиболее высокая концентрация Mn наблюдается в печени, где его большая часть поглощается, а некоторая выделяется в желчь. В ряде исследований отмечается, что у пациентов с хронической недостаточностью функций печени наблюдется повышение концентрации Mn в крови и головном мозге . Это объясняется снижением синтеза желчи и дефицитом альбумина .

Mn, как и другие металлы, связывается с белками крови – Mn3+ связывается с трансферрином, а Мn2+ – с альбумином, α2-макроглобулином и, возможно, β-глобулином . Окисление Mn2+ до Мn3+ происходит в крови . Mn3+ образует более стабильную и сильную связь с трансферрином, чем Mn2+ с другими белками . Следовательно, Mn3+ легче проходит через печень и поступает в другие органы по сравнению с Mn2+, последний быстро выводится из крови и выделяется с желчью .

Однако имеются данные, полученные в экспериментах на мышах, что транспорт Mn в клетки не зависит от уровня трансферрина . Показано, что происходит образование Mn2+ из Мn3+ после ряда окислительно-восстановительных реакций, после чего ионы Mn2+ перемещаются через мембраны посредством транспортёра двухвалентных металлов (DMT1) .

Поступление Mn в мозг происходит в виде комплекса трансферрин-Мn3+ . Предполагается, что трансферрин-связанный Mn3+ поступает в клетки мозга путём опосредуемого рецепторами эндоцитоза, что обосновывается наличием рецепторов для трансферрина на клеточных мембранах нейронов . Кроме того, исследования с помощью магнитно-резонансной томографии показали, что Mn накапливается больше всего в базальных ганглиях .

Токсичное воздействие на организм . Острые отравления марганцем наблюдаются редко. Отравление парами Mn приводит к развитию марганцевой пневмонии и отёку лёгких . Кроме того, исследования на животных показали, что введение высоких доз Mn подкожно 50мг/кг массы тела приводит к летальному исходу у мышей и кроликов, а инъекции MnCI2 приводят к гистологическим изменениям в ткани лёгких крыс .

Для развития клинической картины хронической интоксикации Mn обычно требуется несколько лет . И поскольку воздействию подвергается в первую очередь нервная система, патологические изменения часто носят необратимый характер. Mn оказывает нейротоксичное действие на экстрапирамидную систему, поражая базальные ганглии . Следствием этого является индукция одной из форм болезни Паркинсона в результате селективной дегенерации дофаминергических нейронов, при этом наблюдаются нарушение походки, тремор, потеря памяти, проблемы с осанкой и снижение координации . Длительное действие пыли и паров Mn нередко приводит к развитию пневмонии и хронического бронхита у рабочих . В отдельных работах отмечается, что длительное употребление питьевой воды с повышенным содержанием Mn может быть фактором риска для организмов детей .

Цитотоксичность. Исследования токсичного действия Mn на клеточном уровне большей частью посвящены нервным клеткам. В настоящее время неясно, что индуцирует Mn – апоптоз или некроз клеток. Ряд исследований показывают наличие активации сигнальных процессов, характерных для апоптоза, таких как повышенное окрашивание TUNEL, активация каспазного каскада, высвобождение цитохрома С . Однако большинство авторов считают, что гибель клеток в результате интоксикации Mn – это не классический апоптоз, а его сочетание с другими процессами – прекращение синтеза АТФ вследствие повреждения митохондрий . Показано, что Mn замещает внутримитохондриальный кальций и ингибирует процесс окислительного фосфорилирования . Кроме того, он увеличивает проницаемость мембраны митохондрий путём изменения мембранного потенциала .

Таким образом, анализ литературных данных показал, что Mn токсичен для организма человека и животных. Не вызывает сомнения, что Mn в небольших концентрациях играет физиологическую роль в организме человека. В то же время существует риск развития хронической интоксикации Mn, связанный с избыточным поступлением его соединений в организм.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. О нейротоксичности марганца в питьевой воде из подземных источников / [и др.] // Георесурсы. – 2011. – Т.5, № 41. – С. 31-34.

2. Andersen M. Pharmokinetic data needs to support risk assessments for inhaled and ingested manganese / M. Andersen // NeuroToxicology. – 1999. – Vol. 20(2-3). – P. 161-172.

3. Aschner M. Manganese neurotoxicity: cellular effects and blood-brain barrier transport / M. Aschner, J. Aschner // Neuroscience & Behavioural Reviews. – 1991. – Vol. 15. – P. 333-340.

4. Critchfield J. W. Manganese+2 exhibits dynamic binding to multiple ligands in human plasma / J. W. Critchfield, Keen Carl L. // Metabolism. – 1992. – Vol. 41 (10). – P. .

5. Dobson A. Manganese Neurotoxicity / A. Dobson // Annals of the New York Academy of Science. – 2004. – Vol. 1012. – P. 115-128.

6. Elder A. Translocation of inhaled ultrafine manganese oxide particles to the central nervous system / A. Elder // Environmental Health Perspectives. – 2006. – Vol. 114 (8). – P. .

7. Erikson K. M. Manganese accumulates in iron-deficient rat brain regions in a heterogeneous fashion and is associated with neurochemical alterations / K. M. Erikson // Biological Trace Element Research. – 2002. – Vol. 87 (1-3). – P. 143-156.

8. Gunter T. Speciation of manganese in cells and mitochondria: A search for the proximal cause of manganese Neurotoxicity / T. Gunter // NeuroToxicology. – 2006. – Vol. 27. – P. 765-776.

9. Henriksson J. Transport of manganese via the olfactory pathway in rats: dosage dependency of the uptake and subcellular distribution of the metal in the olfactory epithelium and the brain / J. Henriksson // Toxicol. Appl. Pharmacol. – 1999 – Vol. 156 (2). – P. 119-128.

10. Henriksson J. Manganese taken up into the CNS via the olfactory pathway in rats affects astrocytes / J. Henriksson, T. Hans // Toxicological Sciences. – 2000. – Vol. 55. – P. 392-398.

11. Iregren A. Manganese neurotoxicity in industrial exposures: proof of effects, critical exposure level and sensitive tests / A. Iregren // NeuroToxicology. – 1999. – Vol. 20 (2-3). – P. 315-324.

12. Josephs K. A. Neurologic manifestations in welders with pallidal MRI T1 hyperintensity / K. A. Josephs // Neurology. – 2005. – Vol. 64. – P. 2033-9.

13. Keen C. Nutritional aspects of manganese from experimental studies / C. Keen // NeuroToxicology. – 1999. – Vol. 20 (2-3). – P. 213-224.

14. Lai C. K., Minski M., Chan A., Leung T., Lim L. Manganese mineral interaction in brain / C. K. Lai . // NeuroToxicology. – 1999. – Vol. 20 (2-3). – P. 433-444.

15. Manganese and Inorganic Compounds. American Conference of Governmental Industrial Hygienists. – 2001. – P. 1-6.

16. McMillan G. Is electric arc welding linked to manganism or Parkinson’s disease / G. McMillan // Toxicology Review. – 2005. – Vol. 24 (4). – P. 237-257.

17. Olanow C. W. Manganese Induced Parkinsonism and Parkinson’s Disease / C. W. Olanow // Annals of the New York Academy of Science. – 2004. – Vol. 1012. – P. 209-223.

18. Post J. E. Manganese oxide minerals: crystal structure and economic and environmental significance / J. E. Post // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. – 1999. – Vol. 96. – P. .

19. Roth J. Effect of the iron chelator desferrioxamine on manganese-induced toxicity of rat pheochromocytoma (PC12) cells / J. Roth // Journal of Neruoscience Research. – 2002. – Vol. 68. – P. 76-83.

20. Roth J. Homeostatic and toxic mechanisms regulating manganese uptake, retention, and elimination / J. Roth // Biol Res. – 2006. – Vol. 39. – P. 45-57.

21. Takeda A. Manganese action in brain function / A. Takeda // Brain Research Reviews. – 2003. – Vol. 41 (1). – P. 79-87.

22. Verity A. Manganese neurotoxicity: a mechanic hypothesis / A. Verity // NeuroToxicology. – 1999. – Vol. 20 (2-3). – P. 489-498.

23. Yokel R. A. Manganese flux across the blood-brain barrier / R. A. Yokel // Neuromol Med. – 2009. – Vol. 11. – P. 297-310.

Марганец содержится в теле человека в очень небольшом количестве, но при этом выполняет важные функции и участвует в многочисленных биохимических процессах. Именно поэтому данное химическое вещество называют микроэлементом. Длительный недостаток марганца может спровоцировать в человеческом организме целый ряд патологических состояний – от у взрослых до задержки развития у детей.

Оглавление:

Роль марганца в организме человека

Основная роль этого вещества в теле человека заключается в активации ферментов (он выступает как катализатор). То есть марганец непосредственно на клетки не действует, но косвенно регулирует большое количество физиологических процессов, внося серьезную лепту в поддержание жизнедеятельности организма.

К наиболее значимым биологическим свойствам марганца можно отнести:

Влияние на обмен нейромедиаторов, без которых была бы невозможна передача нервного импульса и в ЦНС, и на периферии.
Обеспечение стабильности клеточных мембран (препятствует разрушению клеток)
Участие в делении клеток.
Обеспечение нормального функционирования мышечных волокон.
Участие в развитии соединительной ткани, костей и хрящей.
Влияние на активность гормонов (инсулина, тироксина).
Регуляцию жирового обмена (если марганца достаточно, жир не накапливается в сосудах, печени, других органах и тканях).

Марганец крайне необходим для сохранения репродуктивного здоровья – для нормальной работы половых желез. В детском возрасте достаточное насыщение организма этим микроэлементом обеспечивает рост и развитие всех органов и тканей.

Почему возникает дефицит марганца

Марганец поступает в организм человека с пищей, всасывается в тонком кишечнике (из кишечного содержимого усваивается всего около 5% этого микроэлемента) и накапливается в тканях – в наибольшем количестве в печени, костях, почках, поджелудочной железе. Взрослому человеку в день необходимо 3-5 мг марганца. Если поступление уменьшится до 1 мг, возможно развитие дефицитного состояния. Ребенку марганца требуется меньше – 1-2 мг.

При некоторых заболеваниях потребность организма в марганце значительно повышается, поэтому дефицит рассматриваемого микроэлемента может возникнуть быстрее. К таким патологиям относят:

Хронические .
Любые тяжелые болезни.
Состояние после операции.

Обратите внимание

Будущие и кормящие мамы, женщины в период наступления менопаузы при несбалансированном питании также могут прочувствовать на себе «прелести» марганцевого дефицита.

Помимо недостаточного поступления марганца извне, дефицит микроэлемента вызывает переизбыток других химических веществ (например, железа), которые либо мешают нормальному усвоению марганца, либо повышают его выведение из организма. Значение в развитии марганцевой недостаточности играют также хронические заболевания желудочно-кишечного тракта.

Симптомы дефицита марганца в организме

Специфических симптомов (характерных только для данной патологии) дефицит марганца не имеет, однако заподозрить это состояние можно по совокупности следующих признаков:

Состояние больного еще больше усугубляется, если дефицит марганца дополняется недостаточностью других веществ, что встречается нередко. В частности при сочетанном понижении содержания в организме марганца, и хрома возможно развитие сахарного диабета. Если не хватает марганца, и меди, у больного возникает склонность к длительному течению воспалительных процессов.

Диагностика

Определить, насколько достаточным является содержание марганца в организме, можно по анализу крови, мочи, волос и ногтей . Пройти такие исследования можно в современных лабораторных центрах. Каждая лаборатория дает свои референсные значения для определяемого показателя. Их и стоит учитывать, оценивая результат анализа.

Коррекция дефицита марганца

При выявлении марганцевой недостаточности необходимо :

Скорректировать питание.
Начать прием пищевых добавок, содержащих рассматриваемый микроэлемент.
Исключить факторы, которые могут влиять на обмен марганца в организме (обязательно ограничить алкоголь).

Вопросами коррекции дефицита питательных веществ занимаются терапевты и врачи-диетологи. С этими специалистами можно проконсультироваться и по поводу состояния, вызванного марганцевой недостаточностью.

Продукты, богатые марганцем

Самый главный источник марганца для человека – это растительная пища:

пшеничные отруби;
орехи;
овсяная крупа;
фасоль;
горох;
свекла;
шпинат;
помидоры;
черника;
ананасы;
грибы.

Много марганца и в . А вот продукты, которые обычный человек употребляет ежедневно (молоко, мясо, рыба, птица, большинство круп, макаронные изделия), содержат очень мало этого микроэлемента. Поэтому для сохранения здоровья и обеспечения организма марганцем необходимо правильно составлять свой рацион, не ограничиваться любимой едой, стараться употреблять свежие овощи и фрукты круглый год.

Таблицы со средним содержанием марганца в 100 г каждого продукта можно найти в интернете. Однако подсчет граммов и миллиграммов может занять много времени, поэтому лучше все-таки обратиться к специалисту, который даст рекомендации по питанию с учетом всех особенностей состояния здоровья, а не только опираясь на дефицит марганца.

Лекарства при дефиците марганца

Препараты, которые применяют при недостатке марганца, в большинстве своем являются пищевыми добавками (БАДами). Не смотря на то, что БАДы – это не лекарства, начинать их прием можно только после консультации с доктором. Недопустимо превышать указанную в инструкции к такому препарату дозировку, поскольку переизбыток марганца также негативно действует на организм.

Выпускаются БАДы с марганцем различными производителями. Примеры:

Марганец от Now Foods (США).
Турамин марганец от ООО ВИС (Россия).
Марганец-спирулина от Биотика-С (Россия).
Марганец от Natura Mediсa (Финляндия).

В перечисленных пищевых добавках содержится только марганец. То есть эти средства как раз подходят для коррекции серьезного дефицитного состояния – в зависимости от его выраженности и дозируется препарат. Если же цель приема подобных БАДов заключается в профилактике недостаточности микроэлементов, лучше выбирать комплексные пищевые добавки. При этом стоит обязательно обращать внимание на концентрацию марганца (в инструкции должно быть указано, что прием одной таблетки полностью покрывает суточную потребность в этом микроэлементе).

Марганец относится к самым распространенным элементам в природе, больше в земной коре только железа. Соединения марганца содержат все животные и растения, хотя и в очень малых количествах. Этот элемент необходим для нормальной жизнедеятельности. Некоторые из живых организмов даже обладают способностью накапливать марганец, например, ракообразные, устрицы, муравьи, ряска, водяной орех.

В организме человека весом в 75 кг содержится около 12 мг марганца. Концентрируется он в костной ткани, печени и почках, головном мозге, поджелудочной железе.

Роль марганца в организме

Марганец является коферментом во многих ферментативных реакциях и активирует работу ферментов.
Участвует во многих метаболических процессах, происходящих в митохондриях.
Помогает полноценному усвоению витаминов С и группы В.
Участник синтеза тироксина (гормона щитовидной железы), нуклеиновых кислот.
Нужен для образования гемоглобина и эритроцитов, холестерина, половых гормонов.
Необходим для правильного формирования и развития костной системы, мозга, нервной системы.
Сильный антиоксидант.
Участвует в обмене витаминов С, В1, холина.
Марганец участвует в пищеварении как компонент ферментов.
Влияет на содержание глюкозы в крови, необходим для синтеза инсулина, регулирует отложение жира в печени.

Нехватка и избыток марганца

Недостаток этого элемента проявляется следующими признаками:

быстрая утомляемость, головокружение;
снижение памяти;
мышечные и суставные боли, частые вывихи и растяжения, неправильное формирование скелета, судороги;
витилиго;
различные нарушения зрения;
развитие диабета, ожирения, повышение уровня холестерина;
отклонения в работе репродуктивной системы (в том числе бесплодие);
аллергии.

Если в питании избыток углеводов, преобладание рафинированной пищи, мало свежих овощей и зелени, плохая экологическая обстановка в районе проживания, то это способствует недополучению и излишнему выведению марганца из организма.

При дефиците марганца организм способен некоторое время его не выводить, чтобы сохранить жизнедеятельность, но со временем нехватка всё же проявится.

Избыток его токсичен. Признаки таковы:

апатия, отсутствие аппетита;
нарушение усвоения железа, анемия;
сильная слабость, потливость;
слабоумие;
«марганцевый рахит» - проявления схожи с обычным рахитом;
«марганцевое безумие» - гипермоторика, галлюцинации;
паркинсонизм;
поражение дыхательной системы (пневмония);
нарушения сна, неврологические отклонения.

Избыток марганца в организме может возникнуть лишь при особых условиях, например, работа по добыче марганцевых руд или на производстве, многолетнее питье загрязненной солями марганца воды, большое количество выхлопных газов при условии использования марганца как добавки к бензину (проживание возле оживленной магистрали).

Токсическая доза для человека составляет от 40 мг в сутки. Наиболее чувствителен к избытку магния головной мозг, он первый реагирует на это замедлением реакций, раздражительностью.

Зарегистрированы случаи отравления кристаллическим перманганатом калия при случайном приеме внутрь.

Источники марганца

Этот элемент содержится в таких продуктах, как клюква, чай, орехи, нешлифованные крупы, шпинат, фасоль, горох, зелень, салат, какао, авокадо, ананас, ботва свёклы, печень, мясо, рыба, желтки.

Помешать его усвоению может избыток железа, фосфора, кальция.

Потребность в марганце

В сутки человеку требуется 2,5-5 мг марганца. Обычно столько его и поступает с пищей при правильном рационе. При подозрении на дефицит марганца принимают поливитамины, куда входит и этот элемент. Даже при поступлении марганца до 10-15 мг в сутки негативных последствий не наблюдалось.

Противопоказания

Избыток марганца недопустим при паркинсонизме; для людей, работающих на производстве, связанном с наличием солей марганца - сталеплавильный завод, электротехническая отрасль, электросварка.

Препараты марганца

Турамин марганец №90. Биодобавка, содержит 25 мг в каждой капсуле.
Поливитаминные препараты с добавлением марганца:
- линейка Витрум;
- кальцемин Адванс;
- компливит;
- максамин форте;
- линейка Мульти-табс;
- олиговит;
- супрадин.

Марганец – это химический элемент серебристого цвета, который не существует в природной среде в чистом виде. Чаще всего его можно встретить в виде различных соединений с металлами, наиболее известной формой здесь выступает двуокись марганца.

Он хорошо растворяется в кислотах, но нерастворим в воде, способен к взаимодействию с кислородом.

Особенности применения

Металл широко применяется в промышленности, а именно – при изготовлении стали, когда одной из основных задач является достижение высоких прочностных показателей. Также он очень востребован при изготовлении различных электрических элементов.

Особенностью марганца является его высокая токсичность. Именно поэтому на производствах, где он применяется, нередко возникают интоксикации.

В группе риска находятся представители следующих сфер:

Горно-обогатительная промышленность.
Горнодобывающая промышленность.
Производство электродов с содержанием марганца.
Сталеплавильное производство.

Пути проникновения марганца в организм и причины отравлений

Оказаться в организме человека марганец может тремя путями:

Самый частый способ – через дыхательные пути.
Значительно реже – через кожу.
На последнем месте – пероральное поступление в организм.

Металл накапливается в организме в виде фосфатов, оседая в легких, спинном и головном мозге, костях и печени.

Чаще всего интоксикация возникает вследствие несоблюдения мер предосторожности при работе на производстве. В результате у человека могут развиться такие заболевания, как хроническое воспаление или фиброз легких, астма, поражение нервной системы.

Одна из особенностей данного отравления – прогрессирование заболевания продолжается даже тогда, когда человек уже не имеет непосредственного контакта с ядовитыми веществами.

Что такое марганцевая энцефалопатия

Чрезмерное накопление марганца в организме способно вызвать необратимые изменения. Как следствие, развивается болезнь, называемая марганцевой энцефалопатией. Она имеет комплексный характер, поскольку ее влияние распространяется на несколько важных систем человеческого организма.

Если раньше это заболевание было характерно исключительно для специалистов, работающих на производствах с этим веществом, то сегодня ситуация в корне изменилась. Спектр распространенности существенно расширился ввиду использования наркотических препаратов, в состав которых входит марганец. Результатом их употребления является марганцевая энцефалопатия, затем – инвалидность и летальный исход.

Самым страшным последствием заболевания является умственная деградация. Это длительный процесс, который продолжает свое развитие даже в том случае, если содержание марганца в организме нормализуется.

Систематическое применение наркотических смесей на основе токсического элемента в итоге приводит к уменьшению числа нейронов в головном мозге, следствием чего и является деградация. Симптомы ее проявляются не сразу, а восстановить впоследствии нормальное функционирование мозга является практически невыполнимой задачей.

Первые признаки энцефалопатии

Несмотря на слабое проявление симптомов на первых порах, при первичной интоксикации у человека могут возникать такие нарушения:

проблемы с передвижением и координацией, которые выражаются в серьезных нарушениях ходьбы;
ригидность;
гипокинез;
проблемы с речью;
падения.

Три стадии интоксикации

В современной медицине принято выделять три стадии отравления марганцем:

Этап функциональных нарушений. Он характеризуется повышенной потливостью, головокружениями, проблемами с памятью, высокой утомляемостью, ухудшением аппетита. Возможно также развитие гастрита, увеличение щитовидки в размерах, снижение потенции у мужчин и сбои в цикле у женщин.
Если симптомы первой стадии могут игнорироваться человеком, то на второй возникают серьезные изменения в ЦНС. Для нее характерны тихая и замедленная речь, продолжительный взгляд в одну точку, изменения в походке, повышение тонуса мышц.
Третья стадия прежде всего заметна изменениями в речи, которая становится невнятной и нечеткой, замедленной. Возможны нарушения письма и движений в целом. Больные подвержены частым перепадам настроения, нервным взрывам, сопровождающимся смехом, плачем, криком и т. д. На данной стадии происходит заметная умственная деградация. Такие изменения уже чаще всего являются необратимыми.

Диагностика заболевания

При постановке диагноза специалист должен исходить из следующих фактов:

Учесть особенности труда на конкретном производстве.
Проверить человека на наличие определенных признаков интоксикации. Это могут быть расстройства опорно-двигательного аппарата, психические нарушения и т. д.

Очень часто для постановки правильного диагноза на начальной стадии заболевания требуется проведение длительных наблюдений за состоянием человека. На это время он должен быть огражден от контакта с потенциально вредной средой.

Особенности лечения

Оказание первой помощи и дальнейшее лечение зависит от стадии марганцевой интоксикации. К примеру, если речь идет о первой стадии заболевания, то положительный результат наступит уже после прекращения контакта человека с вредным веществом. Также больному обычно назначаются внутривенные инъекции витамина В1 – это основной антидот в борьбе с отравлением, и прописываются капельницы тетацин-кальция.

Помимо этого на начальной стадии, когда только начинаются проблемы с центральной нервной системой, специалисты рекомендуют применение препаратов, повышающих уровень работоспособности пациентов, улучшающих сон, препятствующих развитию спазмов и головных болей.

На более серьезных стадиях заболевания подход к лечению должен быть комплексным. Еще один антидот, применение которого является целесообразным при лечении – молочная кислота. Кроме того, рекомендуется систематическое употребление кисломолочных продуктов – кефира (обезжиренного), йогурта, кислого молока.

Профилактика интоксикации

Профилактические меры сводятся в первую очередь к соблюдению общей техники безопасности при работе с марганцем. Сюда относятся следующие рекомендации:

Соблюдение сотрудниками правил личной гигиены. После завершения рабочего дня обязательно следует принимать душ, регулярно чистить рабочую одежду и проходить осмотры у врача.
Снижение пылеобразования на производстве. Этого можно достичь с помощью хорошей вентиляции помещения. Руководство предприятия должно позаботиться о том, чтобы в цехах производились регулярные замеры уровня марганца, содержащегося в воздухе.
Применение средств индивидуальной защиты работниками крупных производств. Речь идет в первую очередь о респираторах, поскольку именно через дыхательные пути в человеческий организм попадает наибольшее количество токсического элемента.
Очень важным профилактическим методом является составление правильного меню рабочих. При несбалансированном питании может развиться анемия, которая в будущем способна повысить восприимчивость человеческого организма к марганцу.

Если у человека, работающего на предприятии, уже наблюдаются симптомы интоксикации, то его необходимо немедленно перевести на другой рабочий участок с минимальным влиянием вредных веществ. Такая изоляция должна длиться не менее одного месяца.

Если же в ходе диагностики был установлен диагноз марганцевой интоксикации, то пациенту категорически запрещается когда-либо возвращаться к работе с этим веществом. Лица, имеющие вторую или третью стадию интоксикации, могут претендовать на получение степени инвалидности.

Марганец – химический микроэлемент периодической системы под атомным числом 25, обозначенный в таблице Менделеева как Mn (Manganum). Этот металл обладает серебристо-белыми оттенками, по своей структуре вещество достаточно твердое, но хрупкое.

Встречается марганец в почве как в составе железных руд, так и самостоятельно. Находится элемент и в океанах, но в воде его количество значительно меньше, основная масса марганца в океане оседает на дно, после чего образует марганцевые отложения. В будущем подобные залежи могут стать хорошим промышленным источником.

Марганец способен улучшать свойства стали, поэтому активно применяется в металлургии для изготовления специальных машин и элементов брони. Определенные марганцевые сплавы обладают повышенным сопротивлением, поэтому их используют в изготовлении электрических аппаратов.

Не менее значимым микроэлемент является и в человеческом теле, даже несмотря на его незначительное количество, присутствующее в организме.

Влияние марганца на организм человека

Влияние элемента марганца на организм любого человека состоит в том, что это химическое вещество является многофункциональным. Оно оказывает воздействие на многие органы и системы, а также протекающие в организме процессы. Итак, на что конкретно влияет марганец в человеческом организме? Биологическая роль элемента и его функции для здоровья таковы:

Воздействие на метаболизм, в частности, регуляция белковых, жировых (липидных) и углеводных обменных процессов. Так, марганец - это тот элемент, под воздействием которого организм может выделять энергию из глюкозы. А еще этот элемент оказывает влияние на инсулин, усиливая его действие в организме человека (свойство усиления гипогликимического эффекта). Кроме того, важна роль марганца в обмене гормонов щитовидной железы, например, тироксина, который полезен тем, что ускоряет обмен веществ. А еще благодаря такому веществу поддерживается определенный уровень холестерина, а липиды, имеющееся в организме, используются полнее. Элемент препятствует жировым отложениям в печени. Итак, функции этого микроэлемента распространяются на правильный обмен холестерина, инсулина и сахара.
Влияние на кровообразование. Так, данный микроэлемент участвует в создании кровяных клеток и формировании тромбоцитов. В качестве мощного антиоксиданта такой элемент, как марганец влияет на выработку супероксиддисмутазы, которая в составе подобных ферментов отражает высокотоксичные радикалы. На фоне этого укрепляются артериальные ткани и становятся более стойкими к холестериновым отложениям. Польза марганца для здоровья заключается еще и в том, что он имеет свойство снижать холестерин, а также жировые отложения, что благоприятно сказывается на липопротеинах крови.
Большое значение имеет марганец для здорового функционирования центральной нервной системы. Он воздействует на свойство передачи импульсов между нервными волокнами.
Немаловажная роль марганца в функционировании опорно-двигательной системы. Соединительная, хрящевая, костная ткани не могут нормально развиваться без этого элемента, кроме того, дефицит марганца крайне вреден, что негативно сказывается на функционировании мышечной ткани. Марганец очень нужен костной ткани не только для роста и формирования, но и для заживления повреждений.
Здоровье и полноценное функционирование репродуктивной системы человека невозможно без марганца. Недостаток в женском организме может вызывать неправильную выработку гормонов, как следствие сбои в менструальном цикле и болезненные ощущения, а в мужском - снижает подвижность сперматозоидов. Непосредственно воздействует на процесс роста и функционирования детского организма. Особенно важен баланс вещества в период беременности, так как дефицит может наносить непоправимый вред зарождающемуся организму, недостаток элемента приводит к дефектам развития нервной системы плода.
Огромное значение марганец играет в функционировании иммунитета человека.
Здоровый внешний вид - заслуга свойств полезного вещества марганца. Он влияет на нормальный рост волосяного покрова и хорошее состояние кожных покровов.

Есть и некоторые другие внутренние процессы, где выявлены полезные свойства металлического вещества:

ускорение внутренних химических реакций;
ограничение доступа в организм свободных радикалов;
усвоение железа и меди;
активизация некоторых ферментов, без которых невозможно усвоение витамина С и витаминов группы В.

Значение и роль свойств марганца в человеческом организме нельзя недооценивать, но стоит помнить, что вредное воздействие на здоровье оказывает, как дефицит вещества, так и его избыток . Подробнее об этом в следующих разделах статьи.

В связи с такими обширными свойствами марганца в организме человека, стоит уточнить, что более всего высок риск получить избыток вещества при употреблении питьевой воды, не прошедшей обработку . В воду марганец может попадать естественным путем, выщелачиваясь из минералов, в которых содержится, а также из разложившихся организмов водных обитателей и растений. Кроме того, питьевая вода может подвергаться загрязнению марганцем техногенным путем: со сточными водами, из-за удобрений, содержащих марганец, а также из-за выбросов предприятий тяжелой и химической промышленности. Помня о вреде избытка марганца, нужно быть очень внимательным в выборе источника питьевой воды, дабы не подвергнуться негативному влиянию элемента на организм.

Где в организме человека находится мощнейший антиоксидант марганец? Сосредотачивается он, в основном, в костной ткани, поджелудочной железе, мозге, почках и печени.

Суточная норма

Суточная норма потребления марганца по ряду факторов может быть разной. Ежедневное нормированное потребление этого элемента может зависеть от массы тела, возраста, пола и других характеристик. Для человека со среднестатистическими показателями состояния здоровья рекомендуется от 2 до 6 мг в сутки.

Суточная норма марганца корректируется по массе тела: одному килограмму соответствует 0,2-0,3 мг металла.

Для детского возраста предусмотрена пониженная дозировка, которая составляет не больше 2 мг в сутки.

Интенсивные силовые или другие физические нагрузки повышают обмен микроэлемента в организме, поэтому иногда суточная доза может возрастать до 8 мг. Но не стоит забывать, что потребление марганца больше 10 мг в сутки уже нежелательна, а при приеме 40 мг в день происходит сильнейшее отравление и интоксикация (такая доза считается токсической) .

При беременности в период активного развития плода зачастую рекомендуется принимать до 8 мг марганца в сутки, а вот при грудном кормлении потребность в этом компоненте немного снижается.

Под категорию индивидуального приема данного элемента могут попасть те же будущие или кормящие мамы с некоторыми патологиями, а также лица, страдающие от нарушений усвоения сахара, и люди с нестабильной нервной системой.

Рассматривая вопрос суточной нормы потребления марганца, нельзя не затронуть и смежный вопрос о норме содержания марганца в питьевой воде. В постсоветских странах допустимое значение 0,1 мг на 1 литр жидкости, в странах Европейского союза показатель выше - 0,5 мг на 1 литр. Визуально чрезмерное содержание марганца в воде можно определить по коричневому оттенку жидкости и выпадению осадка.

Дефицит (недостаток) марганца

Дефицит или недостаток марганца в современном мире с его не всегда натуральной продукцией заполучить очень просто. Если прибавить к этому частые стрессовые ситуации, то возможность нехватки элемента в организме возрастает еще больше. Более того, получаемый с пищей металл, усваивается не полностью, а лишь в небольшом количестве. Заподозрить у себя дефицит марганца можно по ряду очень неприятных признаков. Все симптомы перечислены далее в разделе.

При определенных существующих патологиях нехватка микроэлемента возникает особо остро. Обязательно стоит пересмотреть свой рацион и образ жизни тем, кто страдает:

алкогольной или наркотической зависимостью;
хроническими стрессами;
особо тяжкими заболеваниями.

Послеоперационное состояние больного также нуждается в активной подзарядке организма макро- и микроэлементами, потому что зачастую данная категория людей находится на строгой диете или парентеральном питании.

Длительная и критическая нехватка марганца в организме человека способна вызвать следующие симптомы:

повышение утомляемости;
ухудшение памяти;
боли в мускулатуре и костях;
болезненное состояние кожных покровов, предрасположенность к дерматозам;
медленный рост волосяного покрова, ногтевых пластин;
непроизвольные судорожные сокращения групп мышц;
нарушение пигментации;
ожирение;
нарушение деятельности половых желез как у мужчин, так и у женщин;
женское и мужское бесплодие;
повышенная аллергическая чувствительность;
задержка развития в детском возрасте;
снижение иммунитета, частая заболеваемость.

Усугубить один или несколько подобных симптомов может недостаток марганцевого компонента в сочетании с дефицитом других полезных элементов, что происходит достаточно часто. Полную картину происходящего могут предоставить только квалифицированные доктора только после сдачи определенных анализов. Подобные исследования проводятся во многих лабораториях, поэтому определение уровня марганца и по необходимости других веществ, не составит особого труда.

При выявлении марганцевой недостаточности терапевт или врач-диетолог поможет подкорректировать рацион и, возможно, пропишет медикаментозную профилактику, что сведет на нет, имевшиеся ранее неприятные признаки дефицита микроэлемента в организме.

Избыток

Избыток марганца в организме человека может появиться при систематическом потреблении питьевой воды, не прошедшей должной обработки и проверки санитарных норм. Из продуктов питания невозможно получить такую дозировку вещества, которая могла бы привести к его переизбытку в организме, если не имеется определенных патологий или индивидуальной непереносимости компонента. Незначительная передозировка микроэлементом чаще происходит при лекарственном приеме витаминно-минеральных комплексов.

Хроническое отравление организма марганцем может случаться у работников металлургического производства при вдыхании паров и пыли. При этом микроэлемент оказывает колоссальное влияние на состояние человека. Отравление проявляется в виде сильнейшей интоксикации организма, что выражается гиперраздражительностью, тяжелыми психическими расстройствами, гипермоторикой и галлюцинациями.

Признаки избытка марганца в организме человека иногда совпадают с симптомами его недостатка, поэтому важно вовремя обратиться в медицинское учреждение, если выражена такая симптоматика:

снижение потребности в пище;
нарушение памяти;
повышенная сонливость;
непроизвольные судорожные сокращения, сопровождающиеся болезненными ощущениями.

Для определенной категории людей переизбыток марганца несет существенный вред. Снизить или вовсе исключить поступление металла следует лицам, профессионально связанным с плавильными комбинатами, шахтами, электротехникой, нефтепереработкой. Противопоказан микроэлемент при болезни Паркинсона. Любое возможное поступление вещества должно быть оговорено с лечащим врачом.

Иногда люди, не связанные с тяжелыми металлами профессионально, невольно страдают от переизбытка марганца, в результате его влияния на организм из содержащихся вредных примесей в воздухе. Сиптомы будут такими же, что перечислены выше. Это иногда происходит по причине халатного отношению к производству на предприятиях тяжелой и химической промышленности. Зачастую многие производства по переработке марганцевых и других металлов не имеют необходимых конструкций и систем, которые бы обеспечивали минимальный выброс элементов в воздух.

Для того чтобы не накапливать в своем организме химические примеси и не подвергаться их чрезвычайно вредному влиянию, необходимо регулярно выводить токсичные соединения. Обезопасить себя и своих родных можно с помощью сбалансированного меню, в которое будут обязательно входить молочные и кисломолочные продукты, свежие фрукты и овощи, витамины A, E, C и прочие антиоксиданты, а также селен.

Вывести уже накопленный металл помогут сорбенты как искусственные, так и натуральные. Они наделены способностью связывать и выводить тяжелые отравляющие вещества из организма. К сорбентам можно отнести такие препараты, как уголь белый или активированный, «Энтеросгель», «Полифепан», «Энтеродез», растительная клетчатка.

Кроме того, избежать избыточного накопления марганца можно посредством потребления качественной питьевой воды, в которой не повышена норма содержания микроэлемента.

В каких продуктах содержится микроэлемент?

В каких продуктах питания содержится марганец? Высокое содержание микроэлемента, доходящее до рекордных отметок, в животных и растительных продуктах. Так, больше всего марганца в натуральном заварном листовом чае. В таком напитке может находиться порядка 900 мг металла, но это вовсе не значит, что весь он усвоится в организме, хотя, чаем тоже увлекаться не следует. К тому же количество марганца указано на 1000 г сухих листьев, что, естественно, не может быть употреблено за один день. Как уже упоминалось ранее, с продуктами питания заработать избыток микроэлемента просто невозможно.

Богатые источники с высоким содержанием данного компонента, всегда находятся рядом с нами. Список продуктов питания, в которых в большом количестве содержится марганец очень разнообразен. Это специи, орехи, отруби (особенно, пшеничные), крупы, изделия из натурального шоколада, мак, овсяные хлопья, сушеные семена тыквы, прессованные дрожжи, фасоль, тропические фрукты, грибы и много другой растительной продукции. Пищевые животные продукты питания, в которых также в большом количестве содержится марганец, – это морепродукты, а именно – мидии и устрицы. Субпродукты в виде печени, почек также имеют в своем химическом составе частички металла. Кстати, исключение в этом списке свинина, ведь она содержит совсем немного марганца.

Усвояемость марганца напрямую зависит от объема углеводов, которые поступают вместе с продовольствием в организм. Так вот именно простые углеводы: сладости, сдоба, фрукты имеют в составе легко усваиваемые сахариды, которые повышают расход марганцевого элемента. В связи с этим, повышать уровень металла натуральной пищей не только безвредно, но и полезно.

Но в каких продуктах питания марганца действительно много? Ответит на этот вопрос, приведенная ниже таблица.

Продукты с высоким содержанием марганца	Количественное содержание элемента, мг на 100 г продукта
Пшеничные отруби	11,5
Кедровые орешки	8,8
Овсяные отруби	5,63
Зерновой овес	5,25
Овсянка (овсяная крупа)	5,05
Геркулес (овсяные хлопья)	3,82
Пшеничная крупа	3,8
Фисташки	3,8
Цельные зерна пшеницы мягкого сорта	3,76
Цельные зерна пшеницы твердого сорта	3,7
Неочищенные зерна риса (бурый рис)	3,63
Зерна сои	2,8
Цельные зерна ржи	2,77
Обойная ржаная мука	2,59
Обойная пшеничная мука	2,46
Нут	2,14
Семена подсолнуха	1,95
Арахис	1,93
Сладкий миндаль	1,92
Ядра грецкого ореха	1,9
Зерна гречихи	1,76
Чеснок	1,67
Гречка (ядрица)	1,56
Цельные зерна ячменя	1,48
Пшеничная мука второго сорта	1,47
Сушеные желуди	1,36
Обдирная ржаная мука	1,34
Сушеная фасоль	1,34
Свежий укроп	1,26
Белый шлифованный рис	1,25
Рисовая мука	1,2
Чечевица	1,19
Свежий базилик	1,15
Гречка (продел)	1,12
Пшеничная мука первого сорта	1,12

Таблица не исчерпывающая. Продуктов питания, в которых содержится марганец в том или ином количестве гораздо больше.

Взаимодействие марганца с другими веществами

Марганец, как и другие элементы, взаимодействует с другими веществами. Выгодная взаимосвязь элементов имеет огромное значение для продуктивной и налаженной работы организма. К положительным взаимосвязям можно отнести связь марганца и витаминов B (имеется ввиду группа витаминов), E и C, которые металл помогает усваивать. Также микроэлемент взаимодействует с медью. Связь двух элементов важна в процессе кроветворения, в частности, в выработке клеток крови: лейкоцитов и эритроцитов.

А вот кальций и фосфор являются веществами-антогонистами по отношению к марганцу, поэтому нередко противодействуют металлу. Железо и цезий в избыточной концентрации в организме препятствует всасыванию марганцевого вещества.

Металл в фармакологии

Марганец в фармакологии наиболее распространен в виде калия перманганата, который в народе называют попросту марганцовкой. Данное вещество используют преимущественно наружно, то есть в качестве полосканий горла, при лечении ожогов или ран. Очень распространено данное средство у молодых мам, которые используют марганец для купания новорожденного, чтобы в пуповину не попала инфекция с проточной водой.

Помимо антисептического воздействия на организм, марганец активно используется для изготовления витаминно-минеральных составов, которые чаще именуют БАДами. Такие препараты применяются как профилактическое средство, так и в качестве вспомогательного лекарства при переутомлении различной этиологии, слабом иммунитете, анемии, остеопорозе.

Дефицит марганцевого элемента могут восполнить следующие препараты: «Турамин», «Витрум», «Супрадин», «Компливит», «Мульти Табс», «Олиговит».

Исходя из вышеописанного, обеспечивать свою потребность марганцем можно разнообразными натуральными продуктами, отказавшись от продукции переработанной. Также желательно избегать перенапряжений как умственных, так и физических для лучшего усвоения данного элемента.