В последние десятилетия было получено много данных о большом значении цинка для нормального течения биологических процессов. Цинк играет важную роль в осуществлении физиологических функций человека, поскольку он участвует в ряде ферментативных реакций, формируя в качестве необходимого компонента некоторые важнейшие структурные белки. К настоящему времени идентифицировано более 100 цинк-содержащих протеинов, большинство из которых являются металлоэнзимами. Zn входит в состав некоторых дегидрогеназ, альдолаз, ДНК- и РНК-полимераз, пептидаз, фосфатаз, циклической фосфодиэстеразы. Цинк-содержащие нуклеопротеины участвуют в генетической экспрессии факторов роста, т. е. цинк контролирует экспрессию генов в процессе клеточного цикла. Участие цинка в функционировании клеточного генетического аппарата, в процессах деления и формирования клеток определяет его значение для роста и развития организма в целом [3,4,6].

Следствием участия цинка в окислительно-восстановительных реакциях является снижение обменных процессов при цинк-дефицитных состояниях. Цинк стабилизирует проницаемость клеточных и внутриклеточных мембран, действует как протектор в свободнорадикальных реакциях, участвует в процессах мембранного транспорта [6].

Важнейшая роль Zn в обмене нуклеиновых кислот, белка, росте и развитии костей, функционировании эндокринных органов, включая обмен гормонов щитовидной железы и соматотропина, определяет значение этого микроэлемента для процессов роста и полового созревания детей и подростков. К снижению усвоения цинка ведут некоторые заболевания желудочно-кишечного тракта, и тогда проявляются такие симптомы его недостаточности, как язвенный дерматит, задержка роста или гипогонадизм [4].

Физиологические функции и участие цинка в метаболических процессах могут быть обобщены следующим образом: образование, рост и метаболизм клеток; заживление ран; активация и секреция гормонов; сохранение функциональной активности систем, ответственных за нейромедиаторные функции и память; сохранение нормального метаболизма углеводов; сохранение нормального метаболизма липидов; стабилизация биологических мембран; сохранение стабильности кожных покровов; сохранение стабильности и активация иммунной системы; сохранение вкусовой и обонятельной чувствительности; сохранение стабильности сетчатки и прозрачности хрусталика; сохранение нормального метаболизма спиртов; уменьшение токсичности поступающих в организм солей тяжелых металлов.

В целом значение цинка заключается в поддержании баланса и регулирования различных физиологических реакций в гибко контролируемых гомеостатических системах организма человека [4,6].

Повышенная потребность беременных и кормящих женщин в микронутриентах (к которым относится цинк) обусловлена интенсификацией функционирования эндокринных органов, обмена веществ, необходимостью обеспечивать потребности плода, потерями во время родов с плацентой и амниотической жидкостью, а также с грудным молоком в период лактации [8,12,13].

Во время беременности в связи с перестройкой женского организма и ростом плода потребность в цинке возрастает, но она может быть обеспечена только при адекватном усвоении цинка из пищи, так как запасы этого микроэлемента в организме невелики. В дневном рационе беременной должно содержаться 20 мг цинка [14].

Обнаружено, что по мере развития беременности концентрация цинка в плазме крови, волосах, лейкоцитах существенно снижается, особенно в третьем триместре. Недостаточность цинка приводит к увеличению числа осложненных родов, выкидышей, снижению бактерицидности амниотической жидкости, повышает частоту врожденных уродств, нарушает рост и развитие плода (таблица, см. бумажную версию журнала). Кровопотеря в родах и последующая лактация создают предпосылки для дальнейшего ухудшения цинкового статуса. Если учесть, что здоровый доношенный ребенок высасывает до 700 мл молока в сутки, то суточные потери цинка с молоком составляют за этот период 1,5 ­– 3 мг. Кормящим женщинам в период лактации рекомендуется увеличить дневное потребление цинка до 25 мг. Установлена положительная корреляционная связь между уровнем цинка в пище кормящих женщин и содержанием его в грудном молоке. К 3–4-й неделе лактации отмечается относительная стабилизация концентрации цинка в грудном молоке. Через месяц после родов содержание цинка в плазме крови возрастает до нижних пределов нормы, сохраняется его повышение в эритроцитах, а в волосах уровень микроэлемента снижается. При изучении зависимости между показателями обмена цинка у матери и новорожденного выявлена положительная нелинейная связь между уровнем цинка в эритроцитах и в молоке матерей, положительная нелинейная связь между содержанием цинка в эритроцитах кормящих женщин и в волосах их детей, отрицательная линейная связь между концентрацией цинка в волосах матери и ребенка [1, 5, 10, 11].

В период беременности потребности в цинке возрастают. Среднее содержание цинка в плазме крови и волосах женщин составляет 69,47±1,4 мкг/100 мл и 147,45±6,12 мкг/г соответственно. Среднее содержание цинка в плазме крови и волосах беременных женщин составляет 69,0±3,22 мкг/100 мл и 142,83±4,39 мкг/г, тогда как средняя концентрация в пуповинной крови и волосах новорожденного – 72,77±5,14 мкг/100 мл и 188,36±4,12 мкг/г. Обнаружено значительное снижение количества цинка в волосах у женщин в течение беременности. Снижено содержание цинка в крови и волосах у новорожденных при интервале между их рождениями менее 3,4 года [10,12].

Нами установлено, что содержание цинка в плаценте родильниц г. Гродно составляет в среднем 0,29 – 0,43 мг %. Концентрация микроэлемента в сыворотке пуповинной крови новорожденных колеблется от 0,075 до 0,164 мг % (в среднем 0,102±0,011 мг %). В грудном молоке женщин на 3 – 4-е сутки после родов уровень цинка составляет 0,42 – 0,76 мг %. 

Суммарная потребность в цинке во время беременности – 375 мг. Она может быть обеспечена при его содержании в пищевом рационе беременной женщины, равном 20 мг. При нормальном течении беременности с учетом прибавки массы тела необходимо, чтобы в организме женщины задерживалось не менее 1,5 мг цинка в сутки. Всасывается обычно не более 20 – 30% микроэлемента. Проведенные исследования показали, что беременные очень часто недополучают этот микроэлемент (особенно это касается женщин из развивающихся стран). Определение содержания цинка в сыворотке крови должно быть включено в перечень обязательных исследований крови беременных женщин, поскольку дефицит цинка отмечается у 20 – 25% из них.

Токсичный микроэлемент кадмий может накапливаться в плаценте в течение первого триместра, и его содержание во многом определяется конкуренцией с цинком. В первом триместре потребность в цинке выше, чем в конце беременности. Выявлена положительная корреляция между содержанием цинка в плаценте, массой ребенка при рождении и активностью плацентарной 7-этоксикумарин-О-диэтилазы. Цинк может действовать как положительный модулятор или даже кофермент в осуществлении жизненно важных функций плаценты у человека.

Дефицит цинка у беременной женщины приводит к осложнениям в родах: преждевременной отслойке плаценты, длительному безводному периоду, медленному раскрытию родовых путей, ослаблению сократительной способности матки; к ухудшению состояния здоровья женщины: разрывам родовых путей, послеродовым кровотечениям, послеродовым инфекциям.

Недостаточность цинка у беременных – распространенное состояние. Прием цинка в таблетках, содержащих железо и фолаты, улучшает обеспеченность цинком организма женщины и плода. Необходимо длительное назначение этих компонентов и поступление их с пищей в достаточно высоких дозах. Так, показано, что в случае назначения беременным добавок, содержащих только 60 мг железа, 250 мкг фолиевой кислоты и 15 мг цинка, начиная с 10 – 24-й недели гестации, не удается ликвидировать недостаточность цинка [2,6,7].

Дефицит цинка у матери формирует недостаточность цинка у плода с последующими нарушениями в росте и созревании его иммунной, эндокринной, центральной нервной систем, задержкой роста, ухудшением снабжения тканей кислородом. Недостаток цинка у матери обычно сопровождается дефицитом витамина А. Причем в условиях дефицита цинка даже прием ретинола не ведет к нормализации его статуса, что замыкает порочный круг: дефицит цинка – дефицит витамина А – снижение иммунитета. Снижается нейтрофильный фагоцитоз и иммунный ответ на вакцинацию в постнатальном периоде. В условиях выраженного дефицита цинка у ребенка может наблюдаться атрофия тимуса, селезенки и периферической лимфоидной ткани. Уменьшается количество поступающих от матери антител, ослабевают местные защитные механизмы со стороны слизистых оболочек и кожи, что в конечном итоге повышает заболеваемость новорожденных [2,4,9].

Уровень цинка в сыворотке крови в течение физиологической беременности изменяется мало, но в сыворотке крови плода его концентрация становится выше, чем в материнской, уже во втором триместре беременности. Существуют механизмы активного транспорта через плаценту катионов Са, Mn, Rb, Zn, тогда как Cs, Li, Sr переносятся по градиенту концентрации; что касается Cu, то плацента может препятствовать его переносу от матери к плоду [9,14].

Внутриутробная задержка развития плода повышает риск заболеваемости и смертности новорожденного. Этиология внутриутробной задержки развития плода может включать инфекции у матери, недостаточное питание, плацентарную дисфункцию, гипертензию, токсемию, курение, профессиональные вредности, а также состояние окружающей среды. При определении концентрации свинца, цинка и лизоцима в крови и плацентарной ткани обнаружены статистически достоверные различия. В группе с внутриутробной задержкой развития плода были ниже нормы концентрации цинка и выше – свинца. Имеет место отрицательная корреляция между уровнями свинца и цинка. Существует взаимосвязь между содержанием свинца в плацентарной ткани и возрастом женщины, причем уровень цинка, как правило, снижается. Показано, что измерение в плазме крови содержания цинка может быть прогностическим показателем задержки внутриутробного развития плода.

В эксперименте изучено влияние длительного приема препаратов цинка во время беременности. Выявлено увеличение скорости оборота цинка в плазме крови, когда его поступление в период беременности недостаточно. Это, вероятно, помогает сохранять на адекватном уровне поступление цинка к растущему плоду в ситуациях, когда его концентрация в плазме крови снижается. Таким образом, беременные женщины должны получать добавки цинка до родов [4 – 6].

Новорожденный начинает постнатальную жизнь без запасов цинка в организме, поэтому он целиком зависит от адекватного приема Zn с пищей. Ребенок должен усваивать не менее 0,5 мг цинка на 1 кг массы в день [1].

У здоровых доношенных детей уровень цинка в цельной крови зависит от возраста: он максимален (622±29,5 мкг%) в первые сутки жизни и снижается до наименьших величин (534±22,6 мкг%) на 5 – 7-й день (Р<0,001). У недоношенных новорожденных максимальное содержание цинка в крови отмечается на 2 – 5-е сутки жизни (345±20,8 мкг %). В последующем у них постоянно определяются более низкие уровни цинка в крови.

Основные источники цинка для новорожденных – женское молоко или искусственные молочные смеси. Грудное молоко отличается высокой сбалансированностью пищевых веществ и хорошей усвояемостью, являясь важнейшим условием оптимальной адаптации новорожденного [5]. Доказано, что биодоступность цинка из женского молока выше, чем из коровьего. Основная часть этого микроэлемента в женском молоке связана с низкомолекулярными лигандами, в то время как цинк в коровьем молоке связан с соединениями большой молекулярной массы. Низкомолекулярные лиганды, связывающие цинк в женском молоке, способствуют его всасыванию. Возможно, они защищают цинк от связывания с другими пищевыми соединениями и тем самым повышают утилизацию его через слизистую тонкой кишки [8,11,15].

Установлено, что в ранние периоды лактации содержание цинка в грудном молоке выше. В молозиве концентрация цинка достигает 20 мг/л, к концу 1-го месяца лактации – 3 мг/л, к концу 3-го месяца – 2 мг/л [1, 3, 5].

В ряде случаев причиной цинковой недостаточности у детей грудного возраста может быть низкая концентрация этого микроэлемента в грудном молоке, что обусловлено снижением концентрации в сыворотке крови основного цинк-связывающего белка, который обеспечивает его перенос в молочную железу, – α2-макроглобулина. На эпителиальных клетках молочной железы имеются рецепторы, обеспечивающие связывание этого белка и транспорт цинка в секретирующую клетку [5].

Концентрация цинка в грудном молоке женщин резко снижается в течение первых месяцев после родов, независимо от потребления цинка с пищей. Механизм секреции цинка в молоко до конца не выяснен. Мутация гена, отвечающего за синтез белка-транспортера, может приводить к аномально низким концентрациям цинка в грудном молоке и к последующему развитию цинковой недостаточности у новорожденных [5,6].

Показано, что новорожденные с гестационным возрастом 26 – 30 недель и массой менее 2,5 кг имеют значительно более низкое содержание цинка и меди в сыворотке пуповинной крови. Уровень цинка низкий в грудном молоке женщин, родивших недоношенных и детей с массой менее 2,5 кг.

Недоношенные и маловесные дети для нормального последующего роста и развития должны получать добавки меди и цинка даже при условии грудного вскармливания. Потребности в цинке обычно полностью удовлетворяются грудным молоком в течение первых 5 – 6 мес [13, 15].

Хотя цинк является незаменимым микроэлементом для роста, мало известно о его всасывании, распределении, экскреции и ретенции у недоношенных новорожденных. У недоношенных после введения стабильного изотопа цинка через рот или внутривенно на протяжении 30 сут собирали образцы плазмы, эритроцитов, мочи и фекалий. Абсорбция цинка составила 36±5%, или 7±1 мкмоль/кг в день; концентрация в плазме – 15±1 мкмоль Zn/л, в эритроцитах – 41±4 мкмоль Zn/л; экскреция с мочой – 0,55±0,03 мкмоль Zn/кг в день и с фекалиями – 17±3 мкмоль Zn/кг в день и, таким образом, ретенция – 5±1 мкмоль/кг в день. Результаты исследования показывают, что здоровые, нормально развивающиеся недоношенные с потреблением цинка 23 мкмоль в день абсорбируют и задерживают данный микроэлемент со скоростью, равной внутриутробной [1,6,9].

У недоношенных и некоторых доношенных новорожденных недостаточность цинка проявляется уже на 3-м месяце жизни. Недостаточность цинка чаще встречается у мальчиков. Возможно, имеет значение незрелость гомеостатических механизмов регуляции обмена цинка, но, вероятно, основная причина – несоответствие быстрого роста (и потребности в цинке) и содержания цинка в грудном молоке. Низкое содержание цинка в грудном молоке чаще встречается при рождении недоношенных детей. Между тем добавки цинка таким матерям не обязательно приводят к увеличению содержания этого микроэлемента в грудном молоке. Дополнительное поступление энтерально цинка для недоношенных детей должно составлять 5 – 10 мг в день. Длительное кормление грудным молоком без включения в рацион других продуктов значительно уменьшает потребление новорожденными цинка, повышая риск развития его недостаточности.

Добавки только цинка, начиная с 30 недель беременности, в дозе 30 мг элементарного цинка не улучшают исход беременности, массу плода, его антропометрические показатели [12,13].

Абсорбция цинка при кормлении ребенка смесью на основе гидролизата казеина вдвое выше, чем при кормлении смесью на основе коровьего молока при соответственно более высоком всасывании цинка (3,23±1,67 мг Zn в день против 1,55±0,55 мг Zn в день). Поскольку в данном наблюдении экскреция эндогенного цинка с фекалиями существенно не различалась (0,90±0,44 против 0,91±0,29 мг Zn в день), сделано заключение, что потребление цинка было выше при кормлении смесью на основе гидролизата казеина (2,33±1,65 против 0,81±0,67 мг Zn в день) [12].

Уровни цинка, меди и соотношение медь/цинк у новорожденных с сепсисом были ниже, чем у здоровых детей. Выявлен очень низкий уровень цинка в сыворотке крови новорожденных, умерших от сепсиса. Между тем лечение повышает количество цинка в организме детей. Таким образом, степень снижения уровня цинка коррелирует с тяжестью инфекции, что может служить прогностическим показателем сепсиса у новорожденных [8,10].

Нами исследована возможность использования сульфата цинка у новорожденных детей для повышения их адаптивных возможностей и стимуляции дисахаридазной активности тонкого кишечника. Использовался 1% раствор сульфата цинка энтерально по 5 капель (2,5 мг) 3 раза в день. Назначение данного лекарственного препарата проводилось у новорожденных с изначально низким приростом гликемии после нагрузки сахарозой (менее 1,6 ммоль/л) и при необходимости докорма искусственными питательными смесями (“Малютка”, “На-дзея”, “Алеся”) в случае ранней гипогалактии у матерей. У всех обследованных детей наблюдалось нарушение процессов гидролиза и всасывания сахарозы. При повторном определении прироста гликемии при проведении теста толерантности к сахарозе через 7 – 10 сут обнаружено увеличение показателей гликемии у детей обеих групп. Однако в случае использования 1% раствора сульфата цинка увеличение гликемии после нагрузки сахарозой было достоверно более высоким.

Следует отметить, что при назначении 1% раствора сульфата цинка ежесуточная прибавка массы тела составляла 42,2±2,2 г, что было значительно выше, чем в группе сравнения, – 28,9±3,2 г (Р<0,001). Одновременно при наличии токсической эритемы у новорожденных детей применение 1% раствора сульфата цинка способствовало исчезновению высыпаний.

 Следовательно, назначение сульфата цинка улучшает общую адаптацию новорожденных детей, вскармливаемых искусственными питательными смесями, что проявляется большей прибавкой массы тела и скорейшим исчезновением токсической эритемы. Вероятно, одним из компонентов благоприятного действия 1% раствора сульфата цинка является активация сахаразо-изомальтазного комплекса и транспорта образующихся моносахаридов в энтероциты. Детям в возрасте 6 – 12 мес с задержкой роста назначали сульфат цинка в дозе 10 мг в день, 6 дней в неделю в течение 6 мес. Обнаружено, что эти дети росли достоверно лучше, чем в контрольной группе, быстрее увеличивалась масса тела. Кроме того, добавки цинка приводили к заметному снижению частоты анорексии и заболеваемости детей.

Таким образом, представляется целесообразным использование препаратов цинка у женщин в период беременности. Ликвидация цинковой недостаточности улучшает процессы расщепления углеводов в тонком кишечнике, повышает скорость роста у детей с задержкой роста, что может быть следствием снижения инфекционной заболеваемости и улучшения аппетита.  

Литература 

1.         Карлинский М.В., Вендланд И.О. // Вопр. охраны материнства и детства. – 1987. – №10. – С.57–62.

2.         Лавров А.Е., Волков А.И. //Нижегор. мед. журнал. – 1998. –   №3. – С. 25–29.

3.         Лаврова А.Е.  // Рос. педиатр. журнал. – 2000. – №3. – С. 42–47.

4.         Цинк в педиатрической практике (учебное пособие) /Под ред. Л.А.Щелягиной. – М., 2001. – 84 с.

5.         Шейбак Л.Н. Грудное молоко, влияние экологии и вопросы естественного вскармливания. – Гродно, 1999. – 140 с.

6.         Шейбак М.П., Шейбак Л.Н. // Рос. вестник перинатологии и педиатрии – 2000. – Т.45, №1. – С. 48–52.

7.         Bougle D., Isfaoun A., Bureau F. //Biol. Trace Elem. Res. – 1999. – V. 67, N1. – P. 37–48.

8.         O’Brien R. // Acta Paediatr. – 1999. – V.88, Suppl. – P. 88–91.