...
Головна » Макро и микроэлементы в окружающей среде и организме человека

Академик В.И. Вернадский - основоположник учения о химических элементах. Он научно обосновал тесную взаимосвязь химического состава земной коры, океана и живых организмов. В 1891 году В.И. Вернадский установил, что количественный и качественный состав химических элементов в живых организмах в значительной мере зависит от содержания их в окружающей среде.

Учение академика В.И. Вернадского об истории химических элементов нашей планеты возникло на границе геохимии, биологии и биохимии. В связи с этим, он основал новую отрасль науки - биогеохимию, которая изучает роль химических элементов в жизнедеятельности организмов и влияние последних на изменение состава почвы и воды.

Изучая геохимические превращения в земной коре, В.И. Вернадский установил, что изменения, происходящие в верхних слоях земной коры, оказывают определенное влияние на химический состав живых организмов. Проведенные исследования подтвердили предположение В.И. Вернадского о близком химическом составе земной коры и живых организмов. Так, например, все химические элементы, содержащиеся в морской воде, можно обнаружить в ортанизме человека, а также и в земной коре.

Дальнейшее развитие биогеохимия получила в трудах А.П. Виноградова, В.В. Ковальского, ГА. Бабенко и других авторов, которыми были -проведены исследования минерального состава почв в различных районах и влияние этих почв на минеральный состав растений и животных, обитающих в соответствующих зонах.

На основе полученных данных А.П. Виноградов установил закономерности распределения химических элементов в живых организмах, показав, что в общей форме существует один закон распределения химических элементов в литосфере и биосфере, а химический состав живых организмов является выражением химического состава естественной среды. Следует отметить, что живые организмы используют только те химические элементы, которые обладают соотношением различных свойств и доступны организмам в окружающей среде. При этом живые организмы должны обладать способностями избирательно поглощать и концентрировать отобранные химические элементы.

А.П. Виноградов, анализируя данные о содержании химических элементов в земной коре, почвах, морской воде, растениях и животных организмах, установил, что наиболее распространены в земной коре следующие элементы: кислород, кремний, алюминий, железо, кальций, натрий, калий, магний, титан, углерод (занимает 16-е место). Основу живых организмов составляют только шесть химических элементов, которые получили название «органогены». К последним относятся углерод, водород, кислород, азот, фосфор и сера, общая массовая доля которых в организме составляет 97,4%.

Развивая учение академика В.И. Вернадского о роли элементного состава почвы в эволюции живых организмов, А.П Виноградов разработал учение о биогеохимических провинциях, территории которых отличаются определенным составом и количественным содержанием химических элементов в почве. Установлено, что в живых организмах, населяющих эти провинции, протекают соответствующие биохимические реакции.

Бурное развитие промышленности, широкое применение в сельском хозяйстве удобрений, а также комбинация этих и других искусственных факторов с естественными, могут создать сложную геохимическую обстановку со значительным увеличением содержания микроэлементов в одних районах земного шара и их дефицитом в других Например, известны провинции с пониженным содержанием йода (западные области Украины), кобальта, с повышенным содержанием меди и др.

Установлено, что многие заболевания (эндемический зоб, эндемическая подагра, кариес зубов и др.) обусловлены повышенным или пониженным содержанием в организме определенных химических элементов.

Чтобы устранить дефицит микроэлементов в биологических зонах, осуществляются йодирование поваренной соли, фторирование питьевой воды и другие мероприятия.

Большое значение в этом направлении имеют работы В.В. Ковальского, создателя геохимической экологии ~ учения о биохимических и физиологических адаптациях организмов к химическим элементам данной сферы. В.В. Ковальский установил, что даже в геохимических провинциях, отличающихся аномальным содержанием тех или иных элементов, большинство организмов приспосабливается и нормально развивается. Только 5-20% организмов в этих условиях заболевает.

По мнению В.В. Ковальского, недооценивать роль геохимической среды для человека является большой ошибкой.