Цинк

Выдающееся значение цинка как микроэлемента в росте и развитии живых организмов (на примере плесневого грибка) была освещена в конце 60-х годов XIXвека. Но симптоматика нехватки цинка у человека впервые была зафиксирована лишь в 60-х годах XXвека доктором А. С. Прасад. Исследования роли цинка в организме указали на исключительное место данного элемента в биохимических процессах организма человека. Основной ролью цинка является вовлечение в работу ферментов, в данное время известно около трёхсот ферментов (относящиеся к пятидесяти группам), которым требуется цинк для осуществления каскада многих биохимических реакций.

Деление цинксодержащих ферментов на различные категории в основном осуществляется по принципу образованной связи с микроэлементом:

1. Металлоэнзимы
2. Комплекс фермент-метал

Функциями, которых я выступают: регулирование, ускорение реакций (в качестве катализатора), структурирование. Герой нынешней статьи представляет собой единственный микроэлемент, который состоит в каждом из классов ферментов и не может быть аппроксимирован никаким другим элементом.

Описываемый микроэлемент выступает участником различных каталитических реакций и входит в структуру молекул ферментов, катализирующих реакции (лиаз, всего их более двадцати), как: альдолаза (фермент принимающий участие в трансформации фруктозо-1,6-дифосфата дигидроксиацетонфосфат во время гликолиза),карбоангибраза  (ускоряет обратимую гидратацию двуокиси углерода, что имеет важное значение в: регулировке баланса кислотного и щелочного баланса, дыхания, появления жидкости внутри глаза, слюны, желудочного сока, жидкости спинного мозга, метаболизме костной ткани).

Так же цинк принимает участие в работе фосфотрансфераз - ряд ферментов (которых около 10), катализирующих реакцию переноса остатка фосфорной кислоты: гексокиназа проводит этот процесс от молекулы АТФ к глюкозе что имеет важнейшее значение в процессе гликолиза; нуклеотидилтрансферазы принимают участие в присоединении триплетов (обособленная связь из трёх последовательных нуклеотидов, составляющих «кирпичики» генетического кода) к транспортной РНК; ДНК и РНК полимераза принимают непосредственное участие в процессе копирования ДНК и РНК.

«Что эти данные значат для обычного человека?», спросит читатель: деление клеток (в том числе рост, регенерация повреждённых тканей, появление новых сперматозоидов), синтез белковых молекул (включая мышечную); торможение работы рибонуклеазы (разрушающей рибонуклеиновую кислоту); ингибирование ароматазы; стабилизация строения ДНК; делает прочнее поверхность эритроциов, продляя срок их жизни, помимо эритроцитов цинк принимает участие в структурировании всех мембран в тканях человека (просто необходим на всех стадиях клеточного цикла). Цинк так же принимает активное участие в: обмене веществ костной ткани, кальция и фосфора, входит в структуру щелочной фосфатазы, проведении сигналов по нервной ткани, метаболизме ПНЖК и простагландинов, торможении перекисного распада липидов (антиоксидантные функции), сжигании жировой ткани, защите печени, повышении энергетического потенциала клетки (обладая антигипоксическими свойствами, ввиду потенцирования связывания кислорода и миоглобина).

Учёные уделяют внимание на роль витаминов в метаболизме минералов, например, цинк принимает участие в использовании витамина A в печени (и создании ретинолсвязывающего протеина, требуемого для фоторецепции), катализирует трансформацию каротина в ретинол.

Для атлетов, считающих что приём цинка важен лишь в период ПКТ, предложу информацию о том, что рассматриваемый микроэлемент играет огромную роль в работе иммунной системы (которая во время приёма АС и углеводной загрузке весьма нестабильна): регулирование активности белых кровяных телец, лимфоцитов, двигательную активность сегментоядерных нейтрофилов. Будучи цинксодержащим ферментом, 5-нуклеотидаза играет фундаментальную роль в функционировании T-Bлимфоцитов, например нехватка цинка в рамках иммунной системы приводит к дисфункции T-лимфоцитов (так же уменьшению их общего количества), уменьшению вилочкой железы, уменьшению клеточной цитотоксичности для различных возбудителей. Цинк, в составе ферментов, направляет дифференцировку стволовых клеток в направлении кроветворения (создания клеток крови), увеличивает передвижение и деление стволовых клеток, участвующих в кроветворении.

Важной стороной активности цинка, является его участие в работе эндокринной системы: синтез и активизация гормонов гипофиза (ЛГ и ФСГ, адренокортикотропный гормон и др.), пролонгирует и усиливает работу адренокортикотропного гормона, потенцирует функции ЛГ, ФСГ и ГР. Цинк задействован в работе: поджелудочной железы, простаты, тестикул, надпочечников, гипофиза.

Активность цинка можно проследить и в работе органов осязания (зрение, обоняние, вкус), например, при ярко выраженной нехватке данного микроэлемента развивается снижение обоняния и вкусовой чувствительности.

В среднем общее количество данного микроэлемента в организме составляет 2,3 грамма, однако концентрация в различных тканях человеческого тела разнится (хотя он был найден во всех клетках организма), распределение этого элемента напрямую коррелирует со спецификой работы той или иной системы или органа в организме человека, например наивысшая концентрация находится в: простате, гипофизе, мышечной ткани, сетчатке глаза, печени, почках, волосах. Концентрация цинка в слюне позволяет защищать зубы от быстрого развития кариеса, а эпителий слизистой кишечника (очень высокий уровень микроэлемента находится в экзокриноцитах с ацидофильными гранулами в слизистой тонкого кишечника) постоянно нуждается цинке для адекватного восстановления (нехватка цинка так же может быть причиной возникновения язв желудка). Противоязвенные качества микроэлемента так же могут быть интерпретированы в свете подавления цинком выброса гистамина тучными клетками (что уменьшает аллергические реакции, а так же реакции раздражения и воспаления). У людей с язвенной болезнью двенадцатипёрстной кишки в период обострения уровень цинка на треть ниже нормы, а после купирования острой стадии болезни, уровень микроэлемента восстанавливается до нормы.

Автор целенаправленно поставил акцент на данном эффекте описываемого элемента, так как рост спортивной квалификации приводит к перманентному повышению уровня гистамина, а потребление быстроусвояемых углеводов к росту уровня серотонина (актуально в период набора массы), в периферических тканях он потенцирует действие гистамина, что может приводить к ОРЗ различной тяжести (это одна из причин ОРЗ помимо подавления иммунитета ввиду приёма АС), таким образом, постоянный приём достаточного количества цинка может некоторым образом нивелировать активность гистамина.

Достаточно высокая концентрация цинка в поджелудочной железе (особенно островках Лангерганса) объясняется синтезом инсулина (в котором на 1 молекулу гормона приходится 4 атома цинка), так же в поджелудочной проявляют активность цинксодержащие ферменты.

Всемирная организация здравоохранения определила норму потребления цинка в районе 15 мг в сутки для взрослого человека, тем не менее для атлета эта цифра должна быть минимум увеличена вдвое (30 мг) ввиду тяжёлых физических нагрузок.

Усвоение микроэлемента разнится и зависит от ряда факторов:

1. Содержание продуктов животного происхождения в рационе (из них усваивается около 60% цинка)
2. При смешанном питании усвоение цинка составляет всего 10-30 %
3. Низкое содержание белка (например вегетарианская диета) негативно влияет на усвоение цинка даже с учётом достаточного суточного потребления последнего, так как цинк в организме связывается именно с белками, а при их низком потреблении синтез эндогенного белка соответственно снижается, что негативно действует на баланс микроэлемента.
4. Так же, при расчёте рациона должно учитываться то обстоятельство, что высокобелковые рационы способны выводить часть цинка из организма (не сами белки конкретно, а ряд аминокислот, обладающих хелатными свойствами: цистин, лизин, гистиин), жиры могут способствовать снижению усвоения микроэлемента в ЖКТ.

Самыми выдающимися продуктами по содержанию цинка являются: молочные продукты, яйца, все виды мяса, морепродукты, рыба. Растительные продукты тоже богаты цинком: орехи, все виды бобовых, злаки, некоторые виды растений, грибы, тем не менее продукты животного происхождения более предпочтительны ввиду того, что цинк в составе растительных продуктов прочно связан с фитатами (волокна, которые ЖКТ не способен переварить), что затрудняет усвоение цинка из растительных продуктов. Фитаты способны связывать цинк в поджелудочной и слюнных железах, что требует корректировки в плане питания.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что цинк является важнейшим незаменимым микроэлементом, так или иначе принимающим участие практически во всех процессах организма человека, что требует учитывать его приём (в том числе специфику усвоения в продуктах питания) особенно в период интенсивных тренировок.