DOI: https://doi.org/10.15587/2313-8416.2015.47536

Informative importance of determination of trace elements in biologocal mediums in patients with endocrine pathology

Ирина Николаевна Андрусишина

Abstract


Aim. The changes of mineral metabolism in human organism caused by the deficiency or excess of trace elements in environment (air, food stuffs, water) can lead to disorder of functional status of organism.

An excess or deficiency of the certain metals disturb the balance of metabolic processes in organism that causes the different changes in endocrine system too. That is why the aim of research was to detect the peculiarities of distribution of macro and trace elements in patients with different endocrine pathology and to show the reasonability of the complex approach in assessment of microelementoses at hyperthyroidism and diabetes mellitus.

Methods. The balance of 15 macro and trace elements in different biological mediums (hairs, whole blood, blood serum, urine) was studied using EAAS and AES-ICP methods.

Result. There was demonstrated the high informative importance of determination of K, Mg, Mn, Cr, Zn at pancreas pathology and Cr, Mn, Se, Zn- at thyroid pathology in human. There was detected that endocrine pathology is characterized with the surplus accumulation of Al, As and Pb in organism of examined patients.

Conclusions. To increase the reliability and efficiency of the clinical diagnostics of endocrine human pathology there was demonstrated the high informative importance of the complex approach in choice of biological mediums at assessment of the trace elements imbalance. 


Keywords


microelementoses; macro and trace elements; heavy metals; thyroid and pancreas; endocrine pathology.

References


Agadzhanjan, N. A., Polunin, I. N. (1998). Integrativnaja medicina i jekologija cheloveka. Moscow-Astrahan': KMK, 354.

Ckal'nyj, A. V., Lakarova, E. V., Kuznecov, V. V., Skal'naja, M. G. (2009). Analiticheskie metody v biojelementologii. SPb.: Nauka, 264.

Kaznacheev, V. I. (1980). Sovremennye aspekty adaptacii. Novosibirsk, 192.

Avcyn, A. P., Zhavoronkov, A. A., Rish, M. A., Strochkova, D. S. (1991). Mikrojelementozy cheloveka: jetiologija, klassifikacija, organopatologija. Moscow: Medicina, 496.

Kudrin, A. V., Gromova, O. A. (2006). Mikrojelementy v nevrologii. Moscow: GEOTAR-Media, 204.

Beljaev, E. N., Konjuhov, V. A., Makarova, T. M., Vereshhagin, N. N. (2007). Sovremennaja koncepcija gigienicheskoj diagnostiki. Orenburg: IPK GOU OGU, 354.

Denisova, O. A. (2007). Soprjazhennost' soderzhanija mikrojelementov vo vneshnej srede s tireoidnoj patologiej zhitelej Tomskoj oblasti. Zdorov'e naselenija i sreda obitanija, 4, 21–24.

Drjuckaja, S. M., Rjabkova, V. A. (2004). Gigienicheskaja ocenka jodnoj nedostatochnosti na territorii Habarovskogo kraja Gigiena i sanitarija, 4, 15–18.

Konovalova, S. O. (2002). Sravnenie informativnosti izuchenija razlichnyh biosubstratov dlja monitoringa mineral'nogo obmena.Ukr. biohim. zhurn., 4 (4a), 145–146.

Nagornaja, N. V., Dubovaja, A. V., Goncharenko, I. P. Morozova, I. A. (2009). Znachenie spektral'nogo analiza volos v diagnostike narushenij jelementnogo gomeostaza i v ocenke jeffektivnosti profilakticheskih i lechebno-reabilitacionnyh meroprijatij. Suchasnі medichnі tehnologіi, 3, 50–54.

Pechennikova, V. M., Vashkova, V. V., Mozhaev, E. A. (1997). O biologicheskom znachenii mikrojelementov. Gig. i san., 4, 41–43.

Rahmanin, Ju. A., Savchenkov, M. F. (2004). Mediko-gigienicheskie problemy deficita joda. Gig. i san, 4, 6–11.

Revich, B. A. (2004). Biomonitoring toksicheskih veshhestv v organizme cheloveka. Gig. i san., 6, 26–31.

Skal'nyj, A. V. (2004). Himicheskie jelementy v fiziologii i jekologii. Moscow: ONIKS 21 vek. Mir, 215.

Trahtenberg, I. M., Kolesnikov, V. S., Lukovenko, V. P. (1994). Tjazhjolye metally vo vneshnej srede: Sovremennye gigienicheskie i toksikologicheskie aspekty. Mn.: Nauka і tehnіka, 285.

Baranovskaya, N., Denisova, O., Rikhvanov, L. (2006). Trace elements in different pathological changes of thyroid gland. Int. Simp. On Trace Elements in the Food Chain, Budapest, 15–16.

Batista, B. L., Rodrigues, J. L., Nunes, J. A., Tormen, L., Curtius, A. J., Barbosa, Jr. F. (2008). Simultaneous determination of Cd, Cu, Mn, Ni, Pb and Zn in nail samples by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) after tetramethylammonium hydroxide solubilization at room temperature: Comparison with ETAAS. Talanta, 76 (3), 575–579. doi: 10.1016/j.talanta.2008.03.046

Gil, F., Hernández, A. F., Márquez, C., Femia, P., Olmedo, P., López-Guarnido, O., Pla, A. (2011). Biomonitorization of cadmium, chromium, manganese, nickel and lead in whole blood, urine, axillary hair and saliva in an occupationally exposed population. Science of The Total Environment, 409 (6), 1172–1180. doi: 10.1016/j.scitotenv.2010.11.033

Halatek, T., Sinczuk-Walczak, H., Szymczak, M., Rydzynski, K. (2005). Neurological and respiratory symptoms in shipyard welders exposed to manganese. J. Occup. Med. Environ. Health, 18 (3), 265–274.

Miekeley, N., de Carvalho Fortes, L. M., Porto da Silveira, C. L., Lima, M. B. (2001). Elemental anomalies in hair as indicators of endocrinologic pathologies and deficiencies in calcium and bone metabolism. Journal of Trace Elements in Medicine and Biology, 15 (1), 46–55. doi: 10.1016/s0946-672x(01)80026-2

Rashed, M. N., Hossam, F. (2007). Heavy Metals in Fingernails and Scalp Hair of Children, Adults and Workers from Environmentally Exposed Areas at Aswan. Environmental Bioindicators, 2 (3), 131–145. doi: 10.1080/15555270701553972

Farhutdinova, L. M. (2006). Kliniko-patogeneticheskaja rol' mikrojelementov v razvitii tireoidnoj patologii. Sibirskij medicinskij zhurnal, 1, 62–68.

Demchenko, V. F., Andrusyshyna, I. M., Lampeka, O. G. Golub, I. O. (2010). Atomno-absorbcijni metody vyznachennja makro- ta mikroelementiv u biologichnyh seredovyshhah pry porushenni i'h obminu v organizmi ljudyny. Kyiv: VD «Avicena», 60.

Andrusyshyna, I. M. (2014). Ocinka porushen' mineral'nogo obminu u profesijnyh kontyngentiv za dopomogoju metodu atomno zv’jazanoju plazmoju. Kyiv : Avicena, 56.

Saffrаn, L. N., Bolshoy, D. V., Pykhteeva, E. G. (2009). The content of heavy metals in biosubstrates patients in various fields as a marker of toxic nephropathy. Actual problems of transport medicine, 1, 29–36.

Antomonov, M. Ju. (2006). Matematicheskaja obrabotka i analiz mediko-biologicheskih dannyh. Kyiv: FMD, 558.


GOST Style Citations


1. Агаджанян, Н. А. Интегративная медицина и экология человека [Текст]: монография / Н. А. Агаджанян, И. Н. Полунин. – Москва-Астрахань: КМК, 1998. – 354 с.

2. Cкальный, А. В. Аналитические методы в биоэлементологии [Текст] / А. В. Cкальный, Е. В. Лакарова, В. В. Кузнецов, М. Г. Скальная. – СПб. : Наука, 2009. – 264 с.

3. Казначеев, В. И. Современные аспекты адаптации [Текст]: монография / В. И. Казначеев. – Новосибирск, 1980. – 192 с.

4. Авцын, А. П. Микроэлементозы человека: этиология, классификация, органопатология [Текст] / А. П. Авцын, А. А. Жаворонков, М. А. Риш, Д. С. Строчкова. – М.: Медицина, 1991. – 496 с.

5. Кудрин, А. В. Микроэлементы в неврологии [Текст]: монография / А. В. Кудрин, О. А. Громова. – М.: ГЕОТАР-Медиа, 2006. – 204 с.

6. Беляев, Е. Н. Современная концепция гигиенической диагностики [Текст] / Е. Н. Беляев, В. А. Конюхов, Т. М. Макарова, Н. Н. Верещагин. – Оренбург: ИПК ГОУ ОГУ, 2007. – 354 с.

7. Денисова, О. А. Сопряженность содержания микроэлементов во внешней среде с тиреоидной патологией жителей Томской области [Текст] / О. А. Денисова // Здоровье населения и среда обитания. – 2007. – № 4. – С. 21–24.

8. Дрюцкая, С. М. Гигиеническая оценка йодной недостаточности на территории Хабаровского края [Текст] / С. М. Дрюцкая, В. А. Рябкова // Гигиена и санитария. – 2004. – № 4. – С. 15–18.

9. Коновалова, С. О. Сравнение информативности изучения различных биосубстратов для мониторинга минерального обмена [Текст] / С. О. Коновалова // Укр. биохим. журн. – 2002. – Т. 4, № 4а. – C. 145–146.

10. Нагорная, Н. В. Значение спектрального анализа волос в диагностике нарушений элементного гомеостаза и в оценке эффективности профилактических и лечебно-реабилитационных мероприятий [Текст] / Н. В. Нагорная, А. В. Дубовая, И. П. Гончаренко, И. А. Морозова // Сучасні медичні технології. – 2009. – № 3. – С. 50–54.

11. Печенникова, В. М. О биологическом значении микроэлементов [Текст] / В. М. Печенникова, В. В. Вашкова, Е. А. Можаев // Гиг. и сан. – 1997. – № 4. – С. 41–43.

12. Рахманин, Ю. А. Медико-гигиенические проблемы дефицита йода [Текст] / Ю. А. Рахманин, М. Ф. Савченков // Гиг. и сан. – 2004. – № 4. – С. 6–11.

13. Ревич, Б. А. Биомониторинг токсических веществ в oрганизме человека [Текст] / Б. А. Ревич // Гиг. и сан. – 2004. – № 6. – С. 26–31.

14. Скальный, А. В. Химические элементы в физиологии и экологии [Текст]: монография / А. В. Скальный. – М.: ОНИКС 21 век. Мир, 2004. – 215 с.

15. Трахтенберг, И. М. Тяжёлые металлы во внешней среде: Современные гигиенические и токсикологические аспекты [Текст] / И. М. Трахтенберг, В. С. Колесников, В. П. Луковенко. – Мн.: Наука і техніка, 1994. – 285 с.

16. Baranovskaya, N. Trace elements in different pathological changes of thyroid gland [Text] / N. Baranovskaya, O. Denisova, L. Rikhvanov. – Int. Simp. On Trace Elements in the Food Chain, Budapest, 2006. – P. 15–16.

17. Batista, B. L. Simultaneous determination of Cd, Cu, Mn, Ni, Pb and Zn in nail samples by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) after tetramethylammonium hydroxide solubilization at room temperature: Comparison with ETAAS [Text] / B. L. Batista, J. L. Rodrigues, J. A. Nunes, L. Tormen, A. J. Curtius, F. Jr. Barbosa // Talanta. – 2008. – Vol. 76, Issue 3. – P. 575–579. doi: 10.1016/j.talanta.2008.03.046

18. Gil, F. Biomonitorization of cadmium, chromium, magnese, nickel and lead in whole blood, urine, axillary hair and saliva in an occupationally exposed popylation [Text] / F. Gil, A. F. Hernandes, C. Marquez, P. Femia, P. Olmedo, O. Lopez-Guarnido, A. Pla // Science of the Total Enviroment. – 2011. – Vol. 409, Issue 6. – P. 1172–1180. doi: 10.1016/j.scitotenv.2010.11.033

19. Halatek, T. Neurological and respiratory symptoms in shipyard welders exposed to manganese [Text] / T. Halatek, H. Sinczuk-Walczak, M. Szymczak, K. Rydzynski // Int. J. Occup. Med. Environ. Health. – 2005. – Vol. 18, Issue 3. – P. 265–274.

20. Mickeley, N. Elemental anomalies in hair as indicators of endocrinologic pathologies and deficiencies in calcium and bone metabolism [Text] / N. Mickeley, L. M. De Carvalho Fortes, C. I. Porto da Silveira, M. B. Lima // Journal of Trace Elements in Medicine and Biology. – 2001. – Vol. 15, Issue 1. – P. 46–55. doi: 10.1016/s0946-672x(01)80026-2

21. Rashed, M. N. Heavy metals in fingernails and scalp hair of children, adults and workers from environmentally exposed areas at Aswan [Text] / M. N. Rashed, F. Hossam // Environmental Bioindicators. – 2007. – Vol. 2, Issue 3. – P. 131–145. doi: 10.1080/15555270701553972

22. Фархутдинова, Л. М. Клинико-патогенетическая роль микроэлементов в развитии тиреоидной патологии [Текст] / Л. М. Фархутдинова // Сибирский медицинский журнал. – 2006. – № 1. – С. 62–68.

23. Демченко, В. Ф. Атомно-абсорбційні методи визначення макро- та мікроелементів у біологічних середовищах при порушенні їх обміну в організмі людини [Текст]: метод. рекомендації / В. Ф. Демченко, І. М. Андрусишина, О. Г. Лампека, І. О. Голуб. – К.: ВД «Авіцена», 2010. – 60 с.

24. Андрусишина, І. М. Оцінка порушень мінерального обміну у професійних контингентів за допомогою методу атомно зв’язаною плазмою [Текст]: метод. рекомендації / І. М. Андрусишина, О. Г. Лампека, І. О. Голуб, І. П. Лубянова, Т. Д. Харченко. – К.: Авіцена, 2014. – 56 с.

25. Шафран, Л. Н. Содержание тяжелых металлов в биосубстратах больных различного профиля как маркер токсичных нефропатий [Текст] / Л. Н. Шафран, Д. В. Большой, Е. Г. Пыхтеева // Актуальные проблемы транспортной медицины. – 2009. – № 1. – С. 29–36.

26. Антомонов, М. Ю. Математическая обработка и анализ медико-биологических данных [Текст]: довідник / М. Ю. Антомонов. – К.: ФМД, 2006. – 558 с.







Copyright (c) 2015

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

ISSN 2313-8416 (Online), ISSN 2313-6286 (Print)