Химические элементы, входящие в состав нормальной кожи.

Химические элементы, как и вода, являются составной частью внутренней среды организма. Постоянство ионного состава и рН жидкостей организма являются необходимым условием для нор­мальной жизнедеятельности его клеток. Наиболее важное значе­ние имеют следующие ионы: катионы — натрий, калий, кальций и магний; анионы — хлорид и фосфат.

 

Натрий представляет собой основной внеклеточный катион в организме человека. Вместе с К+ он играет важнейшую роль в регуляции водно-электролитного и кислотно-основного равновесия. Na содержится преимущественно в виде свободного катиона, но может быть в форме хлората, бикарбоната или фосфата. В коже натрий содержится в значительном количестве, преимущественно в межклеточном пространстве, а внутри клетки его концентрация ниже.

 

Калий является главным катионом внутриклеточного простран­ства. Его общая концентрация в обезжиренной человеческой коже составляет приблизительно 25 ммоль на 1 кг массы тела, причем доля в эпидермисе выше, чем в дерме. По меньшей мере 75 % калия локализовано в клетке.

 

Ионные градиенты натрия и калия создаются специальной транспортной системой, называемой (Na~ +Kf)-насосом, по­скольку движение этих ионов взаимосвязано. Активный транспорт Na+ и К ь имеет исключительное физиологическое значение, так как градиенты этих ионов регулируют объем клетки, обеспечивают электрическую возбудимость нервных и мышечных клеток и слу­жат движущей силой доя транспорта Сахаров и аминокислот. Ак­тивный транспорт Na и К обеспечивается энергией, получаемой при гидролизе аденозинтрифосфата (АТФ), причем при гидролизе одной молекулы АТФ происходит перенос трех ионов Na и двух ионов К [Страйер Л., 1985].

 

 При воспалительных процессах в коже К выходит за пределы клетки и быстро диффундирует из межклеточного пространства, что ведет к повышению его концентрации в крови. Na вследствие гипотонического состояния клетки замещает вышедший оттуда ка­лий. Соотношение концентраций Na:K, равное в нормальной коже 2,42, при экземе увеличивается до 2,83, а при пузырчатке, за счет еще более сильного накопления натрия, — до 4,89 [Cavil I., 1970, 1972].

 

Нарушенный при дерматозах гомеостаз электролитов может усугубляться самыми различными факторами — избытком или не­достатком потребления жидкости, измененным уровнем минерало-кортикоидов и глюкокортикоидов, гипо- или гипертиреозом, прие­мом лекарственных препаратов (стероиды, антиметаболиты, диуре­тики), эмоциональными стрессами.

 

Магний, как и калий, является внутриклеточным катионом. В коже человека он локализуется преимущественно в эпидермисе. Одна из главнейших биохимических реакций в организме — фосфорилирование — катализируется киназами, для проявления актив­ности которых необходим ион Mg2- [Страйер Л., 1985]. По тако­му механизму идут начальные процессы гликолиза, в том числе и в коже: глюкоза внутри клетки фосфорилируется с участием гёксокиназы, в результате чего фосфорильная группа от АТФ (в присутствии Mgrг или другого двухвалентного иона металла, например Мп2" ) переносится к шестиуглеродным сахарам — гексозам.

 

Кальций в организме взрослого человека находится преимуще­ственно в костях и зубах, причем общее количество этого элемен­та достигает 1 кг. Содержание кальция в коже относительно невелико, причем в дерме его больше, чем в эпидермисе. Среди многочисленных функций кальция следует отметить его участие в активации синтеза простагландинов — высокоактивных веществ, обладающих свойствами гормонов. Повышенная внутриклеточная концентрация Са активирует фосфолипазу Ао, что ведет к вы­свобождению из фосфолипидов ненасыщенных жирных кислот — субстрата биосинтеза простагландинов [Мусил Я., 1985].

 

Фосфаты играют важную роль в биологических системах орга­низма. Фосфор входит в состав костей, нуклеиновых кислот, нук-леотидных коферментов и АТФ-АДФ-фосфатной системы, обеспе­чивающей сохранение и превращение энергии в организме. Коли­чество фосфатов в коже колеблется между 1,0—2,1 ммоль/кг.

 

Хлориды обнаруживают в коже в значительном количестве, более чем в 2 раза превышающем содержание этого аниона в мускулатуре. Биологическая значимость такого распределения хлоридов в организме неизвестна. Можно полагать, что это явля­ется средством защиты от патогенных микроорганизмов. В присут­ствии миелопероксидазы (гемопротеида, локализованного в азуро-фильных гранулах нейтрофилов и моноцитов, катализирующего реакции между галогенами и НоОо) происходит взаимодействие хлора с перекисью водорода.

 

Под действием гипохлорита нарушаются структуры микробной мембраны, что ведет к гибели микробов [Мусил Я., 1985]. К микроэлементам относят химические элементы, содержащие­ся в организме в крайне малых количествах. Они подразделяются [SchmidR. F., Thews G., 1986] на 3 группы.

 

1. Элементы, выполняющие какую-либо функцию в организме. В частности, железо, необходимое для синтеза железо-порфириновых белков — гемоглобина, миоглобинов, цитохромов и цитохромоксидазы. Фтор и йод входят в состав гормонов щитовидной железы. Медь, марганец, молибден, цинк и др. содержатся в ферментных системах клетки.

 

2. Элементы, оказывающие токсическое действие, — свинец, кадмий, ртуть, таллий, мышьяк и др. Большая часть таких элемен­тов имеет особое значение для промышленной токсикологии.

 

3. Элементы, не выполняющие каких-либо физиологических функций и не являющиеся необходимыми для организма, — бор, серебро, теллур и др.

 

Функциональная роль в организме многих определяемых мик­роэлементов остается либо совсем неизвестной, либо недостаточно известной. С появлением чувствительных приборов эти исследова­ния интенсивно развиваются. В частности, недавно стало известно, что селен является составной частью фермента глутатионпероксидазы. Олово, никель, ванадий, хром и кремний необходимы для нормального роста костей и соединительной ткани. Молибден входит в состав простетической группы ферментов ксантиноксида-зы и альдегидоксидазы.