Хром(Cr)

Назва елемента походить від грец. сhromа (фарба, колір) через яскраве забарвлення сполук хрому. Хром– полівалентний елемент, може утворювати 3, 4, 6 валентні сполуки. В організмі людини наявні 3- та 6-валентні сполуки хрому. Найбільшу роль в організмі людини відіграє Cr^3+.

Поширення у природі та добова потреба

Хромміститься у продуктах тваринного та рослинного походження у невеликій кількості. Значні втрати мікроелемента (до 80–98 %) відбуваються під час обробки продуктів.

Джерела:

· продукти тваринного похо­дження: м′ясо, птиця, яєчний жовток, яловича печінка, сир, риба, морепродукти;

· продукти рослинного похо­дження: пророщені зерна пшениці, висівки, крупи, томати, шпинат, боби, банани, кукурудзяна олія, деякі спиртні напої;

· пивні дріжджі, гриби.

Рекомендована добова потреба споживання Cr для дорос-лих людей становить 50–200 мкг. Оптимальним вважається 150 – 200 мкг/добу. Повноцінне харчування повністю забезпечує організм людини хромом.

Потреба у хромі підвищується з віком, при стресі, напруженій фізичній роботі, інфекціях, травмах, цукровому діабеті, вагітності, збільшенні вживання простих вуглеводів.

Метаболізм

Всмоктування. В організм людини хром надходить з проду-ктами харчування, водою, повітрям. Він погано засвоюється у ШКТ. Абсорбція неорганічних сполук Cr становить усього 0,5–1,0 %, його комплексних сполук вище – 20–25 %. Шестивалент-ний хром засвоюється у 3–5 разів краще, ніж тривалентний. Біодоступність мікроелемента підвищується за наявності оксалатів, знижується при дефіциті заліза. Здатність організму до засвоєння Cr знижується з віком.

Абсорбція хрому відбувається переважно у тонкому кишеч-нику за спільним з цинком механізмом.

Нормальна концентрація Cr у крові – 6,0 – 20 мкг/100мл. У крові новонароджених вміст хрому значно вищий, ніж у дорослих.

Поширення у тканинах. Хром транспортується до тканин, зв′язуючись з трансфериномі альбуміномкрові. Він знаходиться у цитозолі, мікросомах і мітохондріях всіх клітин організму. Найбільша кількість його зосереджена у печінці, нирках, кишечнику, щитоподібній залозі, легенях, хрящах, кістках. В організмі людини міститься від 6 до 12 мг хрому. З віком кількість його зменшується. З невідомих причин вміст хрому у кістках та шкірі представників східних народів у 2 рази вище, ніж у європейців.

Екскреція. Хром, який не абсорбувався у кишечнику, виводиться з фекаліями. Близько 80 % Cr, що засвоївся у ШКТ, екскретується нирками – 5–10 мкг/добу, решта виводиться через легені, шкіру, з жовчу через кишечник, з волоссям та потом. Екскреція хрому з сечею підвищується при багатій на вуглеводи дієті, у спортсменів під час інтенсивних тренувань.

Біологічна роль

В організмі людини хром наявний у двох формах – Cr³⁺ і Cr⁶⁺. Тривалентний катіон бере активну участь у метаболізмі вуглеводів, ліпідів, білків. Шестивалентний хром більш токсичний, крім того, його сполуки здатні викликати мутагенний і канцерогенний ефект.

· Метаболізм вуглеводів. Найважливішою функцією Cr є його участь у регуляції вуглеводного обміну і рівня глюкози у крові. Хром– компонент низькомолекулярного комплексу «фактора толерантності до глюкози», який збільшує про-никність клітинних мембран для глюкози, регулює її вико-ристання та депонування у клітинах, тобто разом з інсуліном сприяє засвоєнню глюкози тканинами. Хром збільшує чутли-вість клітинних рецепторів до інсуліну, полегшуючи їх взає-модію, і зменшує потребу організму в гормоні. Він підсилює дію інсулінув усіх метаболічних процесах, які цей гормон регулює.

· Метаболізм ліпідів. Вплив хрому на ліпідний обмін також опосередковується його регулювальною дією на активність інсуліну. Хромзнижує рівень холестеролу в крові та запобігає утворенню атеросклеротичних бляшок у судинах, зокрема в аорті.

· Метаболізм білків. Стимулює включення амінокислот – метіоніну, гліцину, серину, α-аміно-ізобутирату у білки, разом з інсуліном виявляє анаболічний ефект – сприяє синтезу протеїнів.

· Інші функції. Хромбере участь у регуляції роботи серцевого м'яза, функціонуванні кровоносних судин, сприяє нормальному росту та розвитку дитячого організму.

Причини та ознаки дефіциту та надлишку хрому

Дефіцит хромув організмі людини виникає внаслідок:

· його недостатнього надходження – 20 мкг/добу і менше;

· підвищеного використання під час вагітності, інфекційних захворювань, стресових станів, оперативних втручань;

· втрати при вживанні легкозасвоюваних вуглеводів, надмір-ному фізичному навантаженні.

Ознаки дефіциту хрому. Недостатність хрому проявляється:

а) порушенням вуглеводного обміну – зниженням толерант-ності до глюкози, гіперглікемією, глюкозурією, втратою ваги, підвищенням ризику розвитку цукрового діабету;

б) порушенням ліпідного обміну – збільшенням рівня холе-стеролу і триацилгліцеролів у крові, ризиком розвитку атеросклерозу, артеріальної гіпертензії, ішемічної хвороби серця;

в) неврологічними змінами – підвищеною стомлюваністю, безсонням, головними болями, зниженням чутливості кінцівок, порушенням координації та пам′яті;

г) зниженням репродуктивної функції, тремором кінцівок.

Надлишок хромуможе призвести до суттєвих порушень метаболізму в організмі людини. Сполуки тривалентного хрому мають низьку токсичність, тому що вони погано всмоктуються і викликають лише подразнювальний ефект на ШКТ. Токсична доза Cr³⁺ дорівнює 200 мг/доб, летальна – 3 г/доб. Сполуки Cr⁶⁺ дуже токсичні. Поріг токсичності Cr⁶⁺ – 5 мг/добу. Його сполуки мають канцерогенну, тератогенну, мутагенну, нефротоксичну та гепатотоксичну дію. Для оцінки інтоксикації організму хромом визначають його концентрацію в сечі та еритроцитах, останні акумулюють переважно Cr⁶⁺. Визначення хрому у плазмі чи сироватці крові не має значення, бо ці рідини містять безпечний Cr³⁺.

Інтоксикація хромом виникає у робітників промислових підприємств унаслідок його надмірного надходження з повітрям. Випадків отруєння хромом при нормальному харчуванні не зафіксовано, але можливе через надмірне використання в їжу біологічно активних добавок або підсилення всмоктування за умов нестачі цинку та заліза.

Ознаки недостатності хрому: запальні процеси дихальних шляхів, бронхіти, алергія, бронхіальна астма, дерматити, екзема, виразки, неврологічні розлади, порушення функцій ШКТ, нирок, серця і судин, печінки – хромовий гепатоз, збільшення ризику розвитку онкологічних захворювань.