Дериглазова, Мария Александровна

Electronic archive of Tomsk Polytechnic University

 608    ПРОБЛЕМЫ ГЕОЛОГИИ И ОСВОЕНИЯ НЕДР К ВОПРОСУ О ВЕЩЕСТВЕННОМ СОСТАВЕ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА М.А. Дериглазова Научный руководитель профессор Л.П. Рихванов Национальный исследовательский Томский политехнический университет, г. Томск, Россия Минеральный состав организма человека, в отличие от его элементного состава, совершенно новое направление, которое берет свое начало с середины 20 века и пока ещё не получило должного развития. Об этом, в первую очередь, свидетельствует тот факт, что в медицинском понимании к минералам в организме человека относятся макро- и микроэлементы (Fe, Cu, Mo, Zn и т. д.). Тем не менее, многие ученые в настоящее время исследуют минералы (в классическом понимании) в организме человека, его тканях и органах [2].  В то время, как наука стала заниматься изучением элементного состава организма человека, его органов и тканей, возник закономерный вопрос: в каких формах и соединениях находятся данные элементы в организме человека. Этот вопрос привел к формированию и развитию нового направления в науке – биологической минералогии или биоминералогии. Биоминералогия – это наука, занимающаяся изучением объектов, созданных живым организмом или при участии живого организма и состоящих из органического и минерального вещества. Этот термин впервые появился в работах зарубежного ученого Д. Мак-Коннела в 1973 году [3]. В советской литературе термин «биоминералогия» появился несколько позже в работе А.А. Кораго «Жемчуг северо-запада СССР» [2]. Но в отличие от термина данное направление развилось гораздо раньше. Так, например, в древности люди уже пытались лечить и удалять мочевые камни, или так называемые уролиты, из организма человека, а первые лекари изучали воздействие минералов на организм человека и его здоровье, что в последующем переродилось в новое направление медицины – врачебную или медицинскую минералогию. Тем не менее, основная масса работ по биоминералогии была выполнена во второй половине XX века. В 1972 в ФРГ была создана первая в мире группа по изучению биоминерализации, которая занималась вопросами образования минеральных агрегатов в организме человека (кости и зубы человека, а также слабо минерализованные образования эпидермиса), животных и в растениях. Со временем данное направление стало развиваться во многих странах: в Японии (К. Вада, Н. Ватабе, Ю. Ямада, Е. Ербер и др.), США (Д. Мак-Коннел, М. Креншоу и др), Швеции (Х. Мутвеи) и т.д. В СССР к этому времени появилась первая биоминералогическая диссертация А.К. Полиенко о строении и составе мочевых камней. Ранее известный советский минералог В.Я. Самойлов подошел к изучению минералогии биолитов в организме человека. Таким образом, в XX веке было накоплено большое количество информации о форме, составе и строении минералогических агрегатов в организме животных и растений, а также человека, поэтому появилась необходимость в систематизации данных, и в 1992 году появилось первое сборное издание «Введение в биоминералогию» А.А. Кораго, где автор показал результаты не только своих, но и многих зарубежных исследований [2].  В целом, объектом изучения биоминералогии являются органо-минеральные агрегаты различного происхождения: ортобиогенные, метабиогенные и тафобиогенные. С организмом человека связаны непосредственно ортобиогенные органо-минеральные агрегаты – агрегаты, образующиеся в живом организме. Их принято делить на физиогенные и патогенные. Физиогенные минеральные агрегаты являются естественным образованием в организме человека (кости, зубы и т.д.), в отличие от патогенных, которые образуются в результате сбоя работы какой-либо системы организма, то есть в результате болезней (желчные и мочевые камни, отложения солей на стенках сосудов и т.д.). В конце XX века объектом изучения минералогии человека были такие органо-минеральные агрегаты, как кости и зубы, зубные камни, ушные камни и уролиты.  Суммируя результаты исследования многих ученых, можно прийти к выводу, что все многие физиогенные и патогенные органо-минеральные агрегаты организма человека состоят из фосфатов кальция – гидроксилапатита и апатита с примесью карбонатов и различных элементов. В то же время авторы поясняют, что минералы в организме человека должны рассматриваться не как стационарные, а как подвижные системы, постоянно меняющие свой состав в зависимости от различных условий (возраста, условий окружающей среды, болезней и т.д.). Так, например, в более молодой костной ткани имеет место дефицит ионов Ca2+ и ОН-, с возрастом состав минералов костной ткани приближается к формуле совершенного гидроксилапатита, но никогда не достигает её. Формула костного минерала – Ca5(PO4)3(OH)(CO3). Именно этот минерал является в кости основным и сохраняется на протяжении всей жизни. Наряду с кристаллической фазой, в кости присутствует также и аморфный фосфат кальция, содержание которого также меняется с возрастом [2]. Наряду с костной тканью более или менее изученными с минералогической точки зрения являются такие патогенные минеральные образования как уролиты и сюнные и зубные камни. Как показали множественные исследования, в строении камней обнаруживаются самые различные минералы. Наиболее полую классификацию представили в 1976 году Ю.Г. Единый, В.С. Дзюрак и А.Г. Свешников. Ученые на основе собственных исследований (106 проб), а также ранее проведенных исследований дают список из 19 минералов, этот список дополнен данными Ю.Г. Козловского (1973) и Парсонса (1953), а также А.К. Полиенко. К наиболее часто встречающимся ученые относят такие минералы как уэдделлит, уэвеллит, витлокит, брушит, ньюбериит, карбонат-апатит, гидроксилапатит, лепидокрокит, фатерит, магнетит, гематит, гётит [2, 4].  По данным О.А. Головановой основными минералами слюнных и зубных камней являются фосфаты кальция, самый распространенный из которых апатит, но встречается также брушит, октакальций фосфат, витлокит. Апатит в зубных камнях плохо окристаллизован. Известны случаи присутствия в камнях оксалатов и карбонатов кальция. Сравнение органо-минеральных агрегатов патогенного и физиогенного генезиса – эмаль, дентин с зубными и слюнными камнями – показывает, что камни имеют более разнообразный состав [1].  609 Секция 10. ГЕОЭКОЛОГИЯ, ОХРАНА И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ. ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В ГЕОЭКОЛОГИИ   Наименее изученными с минералогической точки зрения являются минералы, встреченные в различных органах и тканях человека: в сосудах, сердце (ангиолиты), легких (пульмолиты), мышцах (внескелетные образования), опухолях (туморолиты), мозге (мозговой песок), глазах и т.д. [2]. Список некоторых минералов, встреченных в различных органах и тканях человека, представлен в таблице. Данный список был значительно пополнен благодаря Д. Мак-Коннелу, который   предоставил довольно обширный список из 35 биогенных минералов на основании работ Р. Гибсона, Д. Сутор, К. Лонсдейл, С. Воллей, Дж. Парсонса, а также собственных исследований [3].  Таблица Сводная таблица минералов, найденных в организме человека, по данным различных исследователей (за исключением мочевых камней) [1-4]  Система или орган, содержащий минерал Название минерала Кости Гидроксилапатит с примесью карбонат- иона, ионов магния, хлора Зубы, зубные камни Гидроксилапатит с примесью карбонат- иона, ионов магния, хлора, витлокит, брушит Ушные камни Апатит, арагонит, кальцит, фатерит Желчные камни Фатерит, арагонит, кальцит, карбонатапатит, гидроксилапатит, галит, витлокит Кровеносная система Гидроксилапатит, апатит с примесью карбонатов, оксиды титана, хрома, магнетит, гематит, кварц, опал, кальцит, тальк Легкие Апатит (с примесью карбонат-иона), кальцит, барит, асбест, тремолит, актинолит, антигорит, коалинит Мышцы Апатит (с примесью карбонат-иона) Злокачественные образования Кальцит, апатит, киноварь Мозг Апатит Печень, селезенка Торианит  В настоящее время количество минералов в организме человека разнится по данным многочисленных авторов от 60 до по меньшей мере 300 минералов, причем некоторые исследователи предполагают наличие по крайней мере 60 фосфорных минералов в организме человека [2]. Вероятно, минеральный состав организма человека требует дальнейших исследований в этом направлений.  Литература 1. Голованова О. А. Биоминералогия мочевых, желчных, зубных и слюнных камней из организма человека: автореф. дис. … докт. геол.-минер. наук. – Томск: Б.и., 2008. — 39 с. 2. Кораго А. А. Введение в биоминералогию. — СПб. : Недра, 1992. — 280 с. 3. Мак-Коннел Д. Биоминералы. – Л.: Недра, 1985. — 512 с. 4. Полиенко А. К. Онтогения уролитов / А. К. Полиенко, Г. В. Шубин, В. А. Ермолаев. – Томск: Пресс-Интеграл, 1997. — 128 с.  ЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ НАКИПИ И КРОВИ ЧЕЛОВЕКА КАК ИНДИКАТОР ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ В ЗОНЕ СЕМИПАЛАТИНСКОГО ИСПЫТАТЕЛЬНОГО ЯДЕРНОГО ПОЛИГОНА М.Т. Джамбаев1, Ш.Б. Жакупова2 Научные руководители профессор Н.В. Барановская1, профессор Л.П. Рихванов1,  А.В. Липихина2 1Национальный исследовательский Томский политехнический университет, г. Томск, Россия, 2Научно-исследовательский институт радиационной медицины и экологии, г. Семей, Казахстан Для оценки уровня воздействия техногенной нагрузки на естественную природу, в том числе и на организм человека, ученые проводят  поиски различных видов индикаторов, четко выражающих взаимосвязь микроэлементного состава исследуемых объектов с источником воздействия. В таком понимании наряду с другими природными средами, особый интерес представляет изучение микроэлементного состава биосубстратов человека, так как, приоритетной целью экологии является предупреждение и предотвращение заболеваний, связанных с неблагоприятной экологической обстановкой территории [1]. Цель исследования. Целью исследования является выявление индикаторов изменения экологического состояния окружающей среды на территориях прилегающих к бывшему Семипалатинскому испытательному ядерному полигону. 

К вопросу о вещественном составе организма человека

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Electronic archive of Tomsk Polytechnic University