ESER ELEMENTLER

Dr. Fulya Aldinç

Eser Elementler Tanım

Klinik olarak, biyolojik sıvıların ıslak ağırlığında 1μg/g altındaki konsantrasyonlarda bulunan elementlerdir

Balneolojik olarak, mineralli ve termomineralli

sularda 1mg/L’den kalitatif olarak gösterilebilirliğin sınırına dek olan konsantrasyonlarda bulunan elementlerdir

Eser Elementler

Eser elementler (Fe, Zn, Cu..); enzimlerle güçlü statik kompleksler oluştururlar

Enzimlerin fonksiyonel komponentleridirler

İnsanda Önemli Olan Eser Elementler

Demir

Mangan

Çinko

Bakır

İyot

Kobalt

Molibden

Selenyum

Krom

Florür

Eser Elementler

Eser elementler;

Eksiklik

İmbalans

Toksisite

Eser Elementler-Eksiklik

Diyetle alım yetersizliği, kronik diareal hastalıklar İdrar ve pankreatik kayıplar Cerrahi rezeksiyon Emilimdeki bozukluklar

Diyette kolay absorbe olmayan komponentlerle kompleksler oluşturma

Fitatlar çinko ve demir emilimini engeller

Metaller arasında antagonist, sinerjistik etkileşimler Yüksek miktarda Ca, Zn absorbsiyonunu azaltabilir Mo ve Cu rekabete girebilir

Eser Elementler-Eksiklik

Demir dışında eksiklikleri klinik olarak seyrek tanımlanmış

Total parenteral beslenmenin (TPN) kullanımı ile

eksiklik tabloları daha sık Klinik olarak:

Kan, serum, saç veya diğer sıvı ve dokularda metal içeriğinin azalması

Metallo-enzimlerin aktivitesinde azalma Karakteristik bulgu ve belirtilerin varlığı

Eser Elementler-Eksiklik

Eksikliklerinde genellikle organ-spesifik tablolar ortaya çıkmaz

Besinlerde

Abzorbe edilemeyecek, organizma için değeri olmayan bir formda olabilirler

Tek taraflı beslenme koşulları eksikliğe yol açabilir Sularda

Genellikle iyonize, optimal abzorbe edilebilir formda bulunurlar

Eser Elementler-Toksisite

Eser elementlerin toksisitesi;

Kimyasal form Alınan miktar Giriş yolu Metallerle ilgili biyolojik bağlar Doku dağılımı Ulaşılan konsantrasyon Ekskresyon hızı

Eser Elementler-Toksisite

Toksisite mekanizması;

Nükleik asit fonksiyon ve yapısında değişiklikler

Protein sentezinde değişiklikler

Membran permeabilitesinde değişiklikler

Fosforilasyon inhibisyonu ve benzeri yollar

Eser Elementler-İçme Kürleri

Eser elementler sularda değişik konsantrasyonlarda gösterilebilir

Sularda 47 değişik element gösterilmiştir

Nötron aktivasyonu gibi duyarlı yöntemlerle onda birine seyreltilmiş çözeltilerde gösterilebilirler

Eser Elementler-İçme Kürleri

Her su eser elementleri kendine özel farklı oranlarda içermektedir

Etkileri tek tek elementlerin optimal oranlarına bağlıdır

Balneoterapide tamamlayıcı (substitif) etkiler üzerinde durulmuştur

Organizma, bir tuz karışımından spesifik bir seçim yaparak belli bir tanesini alabilme yeteneğine sahiptir

İçme kürü uygulamalarında transmineralizasyonla vücudun mineral bileşiminde değişikliklere sebep olunabilir

Çinko

İnsan vücudunda toplam miktarı 3 g

Günlük gereksinimi 15-20 mg Diyetten sağlanır

En çok

Prostat, deri ve ekleri, kemikler, testis dokusu, retina ve koroid, sperm, anne sütünde (özellikle kolostrumda)

Pek çok enzim ve hormonun aktivatörü

Çinko

Vücutta DNA polimeraz, RNA polimeraz, tRNA sentetaz gibi yüzden fazla enzimin komponentidir

Tad duyusu ve yara iyileşmesinde rol oynar Total vücut çinko içeriğinin %99’u hücre içinde, geri

kalanı plazma ve ekstrasellüler sıvılarda Serum çinko konsantrasyonunun %70’i albumin ve

diğer proteinlere gevşek bir şekilde bağlı halde bulunur

Çinko

Barsaktan emilimi özel bir süreçle olur

Emilimini artıranlar Gebelik ve kortikosteroid kullanımı

Emilimini azaltanlar İnce barsakta; lifli gıdalar, fitatlar, P, Fe, Cu, Pb, Ca

Barsaktan emilimde bakırla rekabet eder

Atılımı; Pankreas, safra ve barsak sekresyonları yoluyla (10 mg/gün)

İdrarla atılım alımdan bağımsızdır ve çinko içeren enzimlerin metabolizmasına bağlıdır

Çinko

Çinko konsantrasyonunun azaldığı durumlar

Kronik karaciğer hastalıklarında ve renal yetmezlikte

albümin kaybı Gelişen fetus, gebeler, büyümekte olan çocuklar,

ergenlerde gereksinimi fazla Toprak yiyen çocuklarda Çinko suplementasyonu olmayan total parenteral

beslenmede Akrodermatitis enteropatika’da (OR) emilim azlığına bağlı

olarak

Çinko Eksikliğinde görülen klinik özellikler

Çocuklarda Hafif eksikliğinde

Mental retardasyon

Daha ciddi eksikliklerinde Büyüme durması Teratojenite, hipogonadizm ve infertilite

Yara iyileşmesinde gecikme Diyare Ekstremiteler ve orifisler çevresinde dermatit,

glossit, alopesi Korneal bulanıklaşma, karanlık adaptasyonu kaybı Davranış değişiklikleri Hücresel savunmada bozukluk

Çinko

Çinko toksisitesi 200 mg bir defada alınmasıyla Günde 150mg kronik alımla

Fazlalığında görülen klinik özellikler

Gastrik erozyonlar HDL düzeylerinde azalma Hücresel immunitede bozukluk Cu eksikliği Kemotaksis ,fagositoz, pinositoz ve trombosit

agregasyonunda azalma Anemi, ateş ve MSS bozuklukları

Çinko

Mineral kaynakların çinko içeriği günlük gereksinme yönünden yeterlidir

Almanya’da mineralli sularda konsantrasyonunun 4.0 mg/L’ye kadar çıktığı bilinmektedir

Mangan

Toplam miktarı 0.02 g Günlük gereksinim 2-5 mg Beyaz ekmek, et, süt, sebzelerde düşük Hububat ve kabuklu yemişlerde fazla

Normal şartlar altında diyet ile alınan miktar yeterli

Eksiklik sendromları nadir

Kemiğin inorganik matriksinde, hipofizde, karaciğerde ve

retinada yüksek konsantrasyonda

Mangan

Ksantin oksidaz ve sülfit oksidaz gibi bir çok enzimde kofaktördür

Plazmada transmanganin adı verilen özel bir globulinle taşınır

Atılım

Safra ve pankreatik sekresyonla ve barsak yoluyladır

İdrarla atılmaz

Mangan

Serum mangan düzeylerinin arttığı durumlar Akut miyokard infarktüsü

Serum mangan düzeylerinin azaldığı durumlar Konvulsif hastalıklar

Mangan

Eksikliğinde

Hipokolesterolemi Kilo kaybı Saç ve tırnak değişiklikleri Dermatit Vitamin K’ya bağlı proteinlerin sentezinde

bozulma

Mangan

Toksisitesi

İnhalasyonla yüksek miktarlar alan madencilerde

Asteni, anoreksi, apati, başağrısı, impotans, bacak krampları, konuşma bozuklukları

Mineral sularda iki değerlikli kolay okside

olabilen formu yaygın

Bakır

Vucuttaki toplam miktarı 150-250 mg Günlük gereksinim 2-6 mg Barsaktan yavaş ve özel bir süreçle emilir

Sülfat ve hidrojen sülfür, bakır sülfür oluşturarak emilimi engeller

Molibden ile antagonisttir Atılımı dışkı yoluyla

Karaciğer tarafından alınır orada seruloplazmine

bağlanarak dolaşıma katılır ve hedef dokulara taşınır

Bakır

Amin oksidaz, ferroksidaz, sitokrom oksidaz, β hidroksilaz, süperoksit dismutaz (SOD) ve tirozinaz gibi enzimlerin yapıtaşı

Değişik biyolojik süreçlerde rol oynar

Embryonik gelişim

Mitokondriyal solunum

Hb seviyelerinin düzenlenmesi

Nöron ve hepatosit fonksiyonu

Bakır

Serum bakır düzeylerinin arttığı durumlar

Akut miyokard infarktüsü

Lökozlar

Solid tümörler

Infeksiyonlar

Portal ve bilier siroz

Hemokromatozis

Tirotoksikoz

Konnektif doku hastalıkları

Bakır

Diyete bağlı eksikliği seyrektir

Eksikliğine yol açan durumlar Prematüre ve düşük doğum ağırlıklı

bebeklerde inek sütüyle beslenmeye bağlı

Bakırdan fakir TPN’de eksiklik tablosu görülebilir

Bakır

Eksikliğinde

Deri ve saçta depigmentasyon

Nörolojik bozukluklar

Lökopeni

Hipokrom mikrositer anemi

İskelet bozuklukları

Bakır Bakır ile ilişkili metobolik hastalıklar

Wilson Hastalığında serüloplazmin yetersizliğine bağlı

bakır transportu bozukluğu Karaciğer ve beyinde atipik bakır birikimlerine yol açar

X’e bağlı resesif Menkes hastalığında barsaktan Cu

emilimi bozuk Serum, karaciğer, beyin ve vasküler hücrelerde bakır

azalmış Dolaşık saç Matür kollajen ve elastin azalmasına bağlı dissekan

anevrizmalar Amfizem Osteoporoz

Bakır

Mineralli sularda yeterli miktarda bulunur

Fransada bakırlı sular (Eaux couvreuses) özel olarak sınıflanmış ve uzun zaman tedavide kullanılmış

Kobalt

Vücutta toplam 1.1 gram bulunur Günlük gereksinim 0.0001mg’dır

Dekarboksilasyon reaksiyonlarında piruvat ve yağ

asidi metabolizmasını etkiler Vitamin B12 nin parçasıdır

Eksikliğinde anemi görülür

Farmakolojik dozlarda eritropoezi uyarır

Kobalt

Fazlalığında

Kronik alımı iyotu bloke ederek guatra yol açar Kobaltın köpük stabilizatörü olarak kullanıldığı bira

çeşitlerini tüketen kişilerde toksisite meydana gelebilir Kobalt, lipoik asitle bir kompleks oluşturarak kalpte

birikebilir Perikardiyal efüzyonlu konjestif kalp yetmezliği, polisitemi

Nörolojik anomaliler meydana gelebilir

Molibden

Organizmada toplam miktarı 0.07 gram Günlük gereksinim 0.15-0.5 mg Ksantinoksidazın parçası ve pürin

metabolizması için vazgeçilmez bir element

Molibden

Safra metabolizması ve nitrat redüktaz yapısına da katılır Tükürükte nitrat redüktazı aktive eder, çürüğe

rezistansı arttırır

Vitamin C’yi artırır

Bakır ve sülfatla antagonisttir Sülfatlı mineralli sular molibden eksikliğine yol

açabilir

Molibden

Fazlalığında

Molibden alımı arttıkça flor artar Diş çürükleri artar

Eksikliğinde

Deney hayvanlarında ksantinden oluşan böbrek

taşları görülür

Krom Tüm organlarda, bitkisel ve hayvansal gıdalarda mevcuttur

Günlük gereksinim 0.005-0.2mg/l’dir İnsanda primer fonksiyonu insülin etkisini potansiyalize

etmek Nikotinamid ile birleşir ve glukoz tolerans faktörü isimli

kompleksi oluşturur İnsülinin periferik etkinliği için gerekli Karbonhidrat, yağ ve protein metabolizmalarına da etki eder

Prensip olarak antidiyabetik olan bu fizyolojik etkilerin sebebi kromun üç değerlikli halde bulunması

Krom

Kromat ve stabil kompleks bileşiklerinde krom etkin değil Bu nedenle besinsel kromun sadece küçük bir bölümü değer

taşır

Mineral su kaynaklarında yaygın olarak ve kullanılabilir üç değerlikli formda bulunur

Antihipertansif etkisine değinen çalışmalar da vardır

Krom Eksikliği uzun süre yetersiz krom içeren TPN ile

tanımlanmıştır

Eksikliğinde

Hiperglisemi veya bozulmuş glukoz toleransı Periferik nöropati, ensefalopati Plazma serbest yağ asitlerinde artış Nitrojen metabolizmasında bozukluk

Bira mayasında yüksek miktarda bulunur

Fazlalığında

Yüksek dozlarda bulantı, kusma, konvülsiyon görülür.

Selenyum

Yeryüzünde yaygın bulunan, biyolojik önemi son yıllarda daha fazla anlaşılan bir element

Emilimi başlıca GİS yoluyla

Normalde suyun Se içeriği 2-3μg/l ile 20-30μg/l

arasında 9000 μg/l gibi ekstrem koşullara da rastlanabilir

Selenyum Biyolojik önemi Glutatyon peroksidaz (GSH-P)

enziminin parçası olmasına bağlı Bu enzim dört selenyum molekülü içerir E vit. ve Se oksidatif zararlara karşı direnç

mekanizmasında değişik noktalarda ama ilişkili roller oynar

GSH-P selenyumun etkilerinin çoğundan sorumlu

GSH-P ile selenyum alımı arasında doğrusal bir ilişki var

Selenyum

Selenyumun antikanserojen etkisi olduğunu düşündüren bulgular Hayvan çalışmalarında içme suyuna eklenmesiyle

Vanadyumun da GSH-P enzim aktivitesini artırdığı bu yolla antikanserojen etkili olabileceği öne sürülmekte

Selenyumun immun sisteme de etkileri olduğunu düşündüren bulgular

Ebselen adlı bir selenyum bileşiğinin anti inflamatuar etkileri gözlenmiş

Selenyum

İntoksikasyon ve eksiklik tabloları tanımlanmış

Fazlalığında Bulantı, kusma Tırnaklarda beyaz lekeler, boyuna çizgilenmeler, kolay

kırılma Deride ödem, büller, ülserasyon, ikteroid diskolorasyon,

pigmentasyon Diş çürükleri Periferik sinir sistemi bozuklukları, Sarımsakımsı koku

Selenyum

Bölgesel eksiklikleri tanımlanmıştır

Keshan hastalığı (kardiomiyopati) Çin Keshan eyaletinde belli bir bölgede On yaş altı çocuklar, genç kadınlarda Sibirya ve Çin Halk Cumhuriyeti’nde endemik

Kashin-Beck hastalığı

Çocukları etkiler Kronik, dejeneratif ataklarla seyreder Artiküler ve büyüme kıkırdaklarında koagülatif

nekroz görülür El parmakları ve el bilekleri ilk etkilenen bölgelerdir

Selenyum

Sivas Balıklı Çermik suyu yüksek konsatrasyonda (1.3mg/l) Se içerir

Başlıca psöriazis olmak üzere dermatolojik hastalıkların tedavisinde kullanılmakta

Balıkların mekanik temizliği, yüksek UV yanında suyun yüksek selenyum içeriği görülen olumlu sonuçlara katkıda bulunmakta

Demir

Yaşam için zorunlu bir ağır metal İnorganik demir tuzları iki (Fe2+ = ferrous) veya üç

(Fe3+ = ferrik) değerlikli formlarda bulunabilirler

Ortalama demir gereksinimi erişkinlerde 10-20 mg/gün

Diyetle alınan demirin çoğu fizyolojik pH’da üç

değerliklidir (ferrik)

Mide asiditesi ferrik demirin eriyebilen formda tutulmasına yardımcı olur

Demir

Emilim başlıca duodenum ve üst jejunumda

Demir barsak duvarından Fe+2 iyonları şeklinde emilir Emilim mukozanın demir içeriğine ve ihtiyaca göre

ayarlanır Barsak mukozasındaki ferritin içeriğinin,

rezorpsiyonu bloke edici etkisi var

Demir İki gramı hemoglobinde olmak üzere vücutta yaklaşık 4

gram demir bulunur

Ortalama 1.5 gramı depo formda Kemik iliği, dalak, karaciğer ve barsak mukozasında proteine

bağlı depo formunda bulunur

Serumda 3-4 mg demir spesifik bir transport globulini olan transferrine bağlı olarak bulunur

Metalloproteinlerin yapısına katılır Hb, myoglobin ve sitokrom enzimlerinin redoks

reaksiyonlarında yer alır En önemli görevi hemoglobin yoluyla oksijen taşınması

Demir

Eksikliğinde

Demir eksikliği anemisi Halsizlik,iştahsızlık, çabuk yorulma Baş ağrısı, baş dönmesi Çarpıntı, nefes darlığı, huzursuzluk Tırnaklarda kolay kırılma Dil papillalarında düzleşme Ağız köşelerinde ülserasyon ve fissurlar Yutma güçlüğü gibi özel belirtileri vardır

Demir

Fazlalığında

Halsizlik, iştahsızlık, kilo kaybı

Baş ağrısı, mide bulantısı, kusma

Deride biriken hemosiderin sonucunda oluşan kızıl-kahverengi renk

Karaciğerde siroza kadar ilerleyebilen değişiklikler

Kalpte depolanmaya bağlı kardiyomiyopati

Demir

Demirli suların litresinde 20 mg ve üzerinde demir bulunur

Termomineral sularda Fe iki değerlikli formda

İçme kürleri şeklinde ya da banyo kürleri şeklinde kullanılabilirler

İyot

Tiroid hormonu yapımı için gerekli olan bir maddedir Tiroid hormonları (T4 ve T3) birçok hücrenin metabolik

işlevlerini düzenler

Günlük iyot ihtiyacı

0-59 aylık olan çocuklarda: 90 mikrogram/gün 6-12 yaş arasında: 120 mikrogram/gün Genç erişkinlerde ve erişkinlerde: 150 mikrogram/gün Hamilelerde ve emzirme sırasında: 200 mikrogram/gün Ortalama günlük: 130 mikrogram/gün

Deniz ürünlerinde bol miktarda bulunmakta

İyot Emilimi

Mide ve ince barsaktan emilir Kan iyot düzeyi iki saat içerisinde max. düzeyde Ötiroid kişilerde tiroid bezi alınan iyodun %25’ini tutar ve

30 dk sonra organik bileşiklere bağlanır

Emilimini artıran faktörler Selenyum – selenyum eksikliği

Selenyuma bağlı enzimler (iodothranin deiodinases) tiroksinin (T4) biyolojik olarak etkin tiroit hormonuna triiodotironin (T3) dönüşümü için gereklidir

Atılımı 12 saat sonra Büyük kısmı idrar ile Az bir miktarı gaita ile olmaktadır

İyot Eksikliğinde

Hamilelikte: Abortus, ölü doğum, doğumsal anomali

Yeni doğanda:

Guatr, aşikar ve subklinik hipotiroidi, cücelik

Çocuklarda ve genç erişkinlerde: Guatr, subklinik ve aşikar hipotiroidi Zeka geriliği, fiziksel gelişme bozukluğu

Erişkinlerde:

Guatr ve komplikasyonları, Radyasyona karşı duyarlılıkta artma

İyot İyot fazlalığı

Beslenme ile fazlalığı oluşması nadir İlaç olarak fazla alınması (öksürük şuruplarının bazıları

yüksek oranda iyot içermektedir) İyot katılmış olan sofra tuzunun aşırı tüketilmesi

İyot fazlalığı, tiroid bezini baskılayarak hormon üretimini azaltır ve düşen hormon seviyesine bağlı olarak belirtiler oluşur

Bir çok kişide sıklıkla ciltte alerjik olaylara neden olur Akneiform cilt lezyonları meydana gelebilir

İyot

İyotlu sular 1 litrede 1mg ve üzerinde iyot içermektedirler

İyotlu sularla kür uygulamalarının amacı iyodun spesifik etkisidir İyodun tiroid bezine yüksek afinitesi vardır. Tiroglobulin ve tiroid hormon yapımının artmasına neden olur

Banyolarda cilt yoluyla iyot alımı oldukça azdır

Elementer iyot inhalasyonla da alınır

İnhalasyonla havadaki iyodun %30’u kana geçer

Gözün korneası ile de iyot alınabilmektedir Göze uygulanan konsantrasyonun %1’i 30 dakika sonra kamera

sıvısında gösterilebilmektedir

İyot

İyotlu sular guatr ve miksödem tedavisinde kullanılabilirler Altı ay boyunca iyot uygulanması bazal metabolizmayı

%30-40 oranında artırır Hormon yapımı yanı sıra iyot negatif feedback yoluyla

hipofizden TSH, hipotalamustan TRH salınımını baskılar

Yüksek dozlarda (2mg/gün ve üzeri) tiroid hormon sentezini bloke ederek hipotiroidizm oluşumuna yol açabilir

Tiroid fonksiyonlarının kontrolü önemli

Flor

Ortalama günlük flor alımı 1.5-4 mg’dır

GİS’den iyi emilir İnorganik olarak kısmen depolanır Atılımı idrar ve ter iledir

Bikarbonatlı sularda flora daha sık rastlanır

Tüm insan ve hayvan dokuları flor içerir

Özellikle kemikler ve dişlerde bulunur

Flor

Tıbbi önemi diş çürüklerini azaltmasındadır İçme sularına 1 mg/l flor eklenmesiyle

diş çürüklerinde anlamlı azalma saptanmıştır

Diş çürüğü profilaksisi için optimal doz 1-2 mg/gün

Dişlere lokal flor uygulanması da diş çürümelerine karşı koruyucu olmaktadır

Flor Flor optimal dozu ile toksik dozu arasındaki

fark az olan bir elementtir Fazlalığında

2 mg/gün’den fazla F alımı çocuklarda dişlerde leke tarzında kireçlenme defektleri ile ortaya çıkan toksik florozise neden olur

Daha yüksek dozlarda tendon, ligamanlarda

kalsifikasyon, egzostozlar ve kemiklerin kırılganlığında artışa yol açabilir

Flor

Florlu suların litresinde 1mg ve üzerinde flor bulunur

Bikarbonatlı sularda flora daha sık rastlanır

Osteoporozda

5-10 mg/l flor içeren sular 4-6 haftalık kürler şeklinde uygulanmalı

Günlük flor dozu 10 mg/l düzeyine ulaşmalı Kürler yıl içinde tekrarlanmalıdır