Бор (B) в сыворотке крови: Клинико-диагностический обзор

Содержание статьи

1. Введение: Общие сведения о боре
2. Биологическая роль и метаболизм бора в организме человека
   • Основные функции бора
   • Метаболизм: всасывание, распределение и выведение
3. Лабораторная диагностика: Анализ крови на бор
   • Что определяет исследование?
   • Методы определения
4. Показания к назначению анализа
5. Противопоказания и ограничения
6. Подготовка пациента к исследованию
7. Порядок проведения процедуры
8. Интерпретация результатов анализа
   • Референтные значения
   • Причины повышения уровня бора (Гиперборемия)
   • Причины понижения уровня бора (Гипоборемия)
9. Клиническое значение отклонений: токсичность и дефицит
   • Токсичность бора
   • Дефицит бора
10. Особенности обмена бора у детей
11. Сравнительные таблицы
12. Заключение
13. Список сокращений
14. Краткий глоссарий
15. Список литературы

Введение: Общие сведения о боре

Бор (B) - химический элемент с атомным номером 5, классифицируемый как металлоид. В природе он не встречается в свободном виде, а существует в виде соединений, преимущественно в форме борной кислоты (H₃BO₃) и боратов. Бор широко распространен в окружающей среде: он содержится в почве, воде, растениях и, как следствие, в продуктах питания ^[1]. На протяжении десятилетий бор считался элементом, важным исключительно для растений, однако накопленные научные данные указывают на его значимую биологическую активность и в организме человека.

Несмотря на отсутствие официального статуса эссенциального (жизненно необходимого) микроэлемента для человека, Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) признает его "условно-эссенциальным" или "потенциально эссенциальным". Это означает, что при определенных условиях его дефицит может приводить к нарушению физиологических функций, а адекватное потребление - оказывать благоприятное воздействие на здоровье. Основными пищевыми источниками бора являются фрукты (особенно изюм, чернослив, финики), овощи, орехи и бобовые ^[2].

Анализ на содержание бора в крови (сыворотке или плазме) является ключевым методом для оценки статуса этого микроэлемента в организме. Исследование позволяет диагностировать как дефицитные состояния, так и, что более актуально в клинической практике, интоксикации, связанные с профессиональной деятельностью, случайным или преднамеренным отравлением, а также с неконтролируемым приемом борсодержащих биологически активных добавок.

Биологическая роль и метаболизм бора в организме человека

Основные функции бора

Биологические эффекты бора многообразны и реализуются через его влияние на метаболизм макро- и микроэлементов, активность ферментов и гормональный фон.

1. Метаболизм костной ткани: Бор оказывает значительное влияние на гомеостаз кальция, магния и фосфора. Он снижает экскрецию кальция и магния с мочой и повышает уровень 1,25-дигидроксивитамина D, активной формы витамина D, что способствует минерализации костей ^[3]. Эти свойства делают его потенциально полезным в профилактике и комплексной терапии остеопороза. Исследования показывают, что диета с низким содержанием бора усугубляет симптомы дефицита витамина D ^[4].
2. Эндокринная регуляция: Бор влияет на стероидогенез, способствуя повышению концентрации эндогенного тестостерона у мужчин и эстрадиола у женщин в постменопаузе. Механизм этого действия связан с ингибированием активности фермента ароматазы и снижением уровня глобулина, связывающего половые гормоны (ГСПГ), что увеличивает количество свободных, биологически активных фракций гормонов ^[5].
3. Когнитивные функции: Исследования указывают на роль бора в поддержании функций центральной нервной системы (ЦНС). Дефицит бора в рационе ассоциировался с ухудшением показателей внимания, кратковременной памяти и координации движений. Адекватное потребление, напротив, улучшало эти когнитивные параметры ^[2].
4. Противовоспалительная и антиоксидантная активность: Соединения бора способны ингибировать активность некоторых воспалительных ферментов, таких как циклооксигеназа (ЦОГ) и липоксигеназа, а также снижать продукцию провоспалительных цитокинов. Это объясняет его потенциальную пользу при воспалительных заболеваниях, в частности, при остеоартрите ^[6].

Метаболизм: всасывание, распределение и выведение

Метаболизм бора в организме человека относительно прост. После перорального приема в форме борной кислоты или боратов он быстро и почти полностью (более 90%) всасывается в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ) путем пассивной диффузии ^[1]. Пища практически не влияет на степень его абсорбции.

В крови бор циркулирует преимущественно в виде недиссоциированной борной кислоты. Он не связывается в значительной степени с белками плазмы и равномерно распределяется во всех тканях и биологических жидкостях. Бор не подвергается метаболическим превращениям в организме. Отмечается его способность накапливаться в тканях с высоким содержанием кальция, в первую очередь в костях, а также в зубах и волосах. Период полувыведения бора из крови составляет около 21 часа ^[7].

Основной путь элиминации бора - через почки с мочой. Более 90% поступившего в организм бора выводится в неизмененном виде. Скорость почечной экскреции прямо пропорциональна его концентрации в плазме крови, что делает анализ мочи информативным показателем недавнего потребления бора, в то время как уровень в крови отражает более стабильное состояние (гомеостаз) ^[8].

Лабораторная диагностика: Анализ крови на бор

Что определяет исследование?

Анализ крови на бор - это количественное лабораторное исследование, направленное на определение общей концентрации бора в образце венозной крови (чаще всего используется сыворотка или плазма). Результат отражает текущий уровень элемента в системном кровотоке, что позволяет судить о балансе между его поступлением, депонированием в тканях и выведением из организма.

Исследование является основным инструментом для:

• Диагностики острой и хронической интоксикации бором.
• Мониторинга пациентов, работающих на производствах, связанных с использованием соединений бора.
• Контроля уровня бора у пациентов, получающих борсодержащие препараты или добавки.
• Оценки статуса бора при подозрении на его дефицит в рамках комплексной диагностики (например, при остеопорозе или эндокринных нарушениях).

Методы определения

Для точного измерения ультранизких концентраций микроэлементов в биологических жидкостях требуются высокочувствительные методы.

Другие методы, такие как атомно-абсорбционная спектрометрия (ААС) с электротермической атомизацией, также могут использоваться, но МС-ИСП признан референсным методом благодаря своей превосходной точности и низким пределам обнаружения. Использование специализированных пробирок, не содержащих следов металлов, является обязательным для предотвращения контаминации образца и получения достоверных результатов.

Показания к назначению анализа

Клинические показания для назначения анализа крови на бор можно разделить на несколько групп:

1. Диагностика интоксикации:
   • Подозрение на острое или хроническое отравление соединениями бора (борная кислота, бура).
   • Наличие клинических симптомов токсического действия: тошнота, рвота, диарея, характерная эритематозная сыпь ("синдром вареного омара"), головная боль, летаргия, судороги, нарушение функции почек ^[10].
   • Случайное или преднамеренное проглатывание борсодержащих веществ (например, инсектицидов, антисептиков).
2. Профессиональный и экологический мониторинг:
   • Регулярное обследование работников, занятых в стекольной, керамической, сельскохозяйственной промышленности, а также в производстве моющих средств.
   • Обследование лиц, проживающих в регионах с аномально высоким содержанием бора в питьевой воде.
3. Контроль терапии и нутритивного статуса:
   • Мониторинг пациентов, принимающих высокие дозы борсодержащих БАДов по поводу остеоартрита, остеопороза или для повышения уровня тестостерона.
   • Оценка статуса микроэлементов у пациентов с синдромом мальабсорбции, на длительном парентеральном питании.
   • В рамках комплексной диагностики причин бесплодия, эректильной дисфункции, нарушений менструального цикла.
4. Специализированные клинические применения:
   • Мониторинг концентрации бора у онкологических пациентов, проходящих бор-нейтронозахватную терапию (БНЗТ) - экспериментальный метод лечения некоторых видов рака (например, глиобластомы) ^[11].

Противопоказания и ограничения

Абсолютных противопоказаний к венепункции для сдачи анализа крови на бор не существует. Процедура является стандартной и безопасной.

Относительные противопоказания (общие для любой венепункции):

• Инфекционно-воспалительные поражения кожи в предполагаемом месте пункции.
• Выраженное психомоторное возбуждение пациента.
• Тромбофлебит вен в области предполагаемой пункции.

Ограничения и интерферирующие факторы:

• Прием добавок: Неконтролируемый прием БАДов, содержащих бор, непосредственно перед анализом приведет к ложно завышенным результатам. Необходимо отменить их прием за 3-5 дней до исследования (по согласованию с врачом).
• Контаминация образца: Использование обычных пробирок или игл может привести к загрязнению образца бором извне. Необходимо использовать специальные контейнеры для сбора крови на микроэлементы (например, пробирки с синей крышкой).
• Гемолиз: Выраженный гемолиз образца может исказить результаты, поэтому важна правильная техника взятия и транспортировки крови.

Подготовка пациента к исследованию

Для получения достоверных результатов анализа крови на бор необходимо соблюдение правил подготовки:

1. Голодание: Кровь следует сдавать строго натощак, после 8-12 часов ночного голодания. Допускается пить чистую негазированную воду.
2. Отмена препаратов: За 3-5 дней до исследования, по согласованию с лечащим врачом, следует прекратить прием витаминно-минеральных комплексов и БАДов, содержащих бор.
3. Диета: За 24 часа до анализа рекомендуется исключить из рациона продукты, богатые бором (орехи, бобовые, изюм, авокадо), а также алкогольные напитки.
4. Физическая и эмоциональная нагрузка: Следует избегать интенсивных физических нагрузок и стрессовых ситуаций за 24 часа до взятия крови.
5. Курение: Не курить за 1-2 часа до процедуры.
6. Время сдачи: Рекомендуется сдавать кровь в утренние часы (с 8:00 до 11:00) для минимизации влияния циркадных ритмов.

Порядок проведения процедуры

Процедура взятия крови для анализа на бор не отличается от стандартной венепункции.

1. Идентификация пациента: Медицинский работник проверяет личность пациента и направление.
2. Подготовка: Пациент принимает удобное положение (сидя или лежа). На среднюю треть плеча накладывается венозный жгут. Место пункции (обычно локтевая вена) обрабатывается антисептиком.
3. Венепункция: Выполняется прокол вены стерильной иглой.
4. Сбор образца: Кровь собирается в специальную вакуумную пробирку, предназначенную для анализа на микроэлементы (часто с антикоагулянтом, например, гепарином или ЭДТА, и со специальным покрытием для предотвращения контаминации).
5. Завершение: После сбора необходимого объема крови игла извлекается, к месту пункции прижимается стерильная салфетка. Накладывается давящая повязка.
6. Маркировка и транспортировка: Пробирка маркируется и отправляется в лабораторию с соблюдением температурного режима.

Интерпретация результатов анализа

Интерпретация результатов должна проводиться лечащим врачом с учетом клинической картины, анамнеза (включая профессиональный и диетический), а также результатов других лабораторных и инструментальных исследований.

Референтные значения

Референтные значения могут незначительно варьироваться в зависимости от лаборатории, используемого оборудования и популяции. Средние значения для сыворотки крови у взрослых:

• Нормальный физиологический уровень: 20 - 150 мкг/л (или нг/мл).
• Верхний допустимый предел (по данным NIH): ~ 600 мкг/л ^[2].
• Токсический уровень: > 1000 мкг/л (1 мг/л).
• Потенциально летальный уровень: > 20000 мкг/л (20 мг/л).

Для корректной интерпретации необходимо всегда ориентироваться на референсные интервалы, указанные в бланке конкретной лаборатории.

Причины повышения уровня бора (Гиперборемия)

Повышение концентрации бора в крови является клинически более значимым состоянием, чем его снижение.

• Острое отравление: Употребление борной кислоты или боратов.
• Хроническая интоксикация:
  • Профессиональный контакт (производство стекла, керамики, удобрений).
  • Длительное использование борсодержащих антисептиков на обширных раневых поверхностях.
  • Проживание в геохимических провинциях с высоким содержанием бора в воде.
  • Передозировка БАДов, содержащих бор.
• Снижение экскреции: Острая или хроническая почечная недостаточность, приводящая к нарушению выведения бора из организма.
• Гемодиализ: У пациентов на гемодиализе может наблюдаться накопление бора, если диализный раствор содержит его в высоких концентрациях ^[12].

Причины понижения уровня бора (Гипоборемия)

Клинически значимый дефицит бора у людей встречается редко и его симптоматика четко не определена.

• Недостаточное поступление с пищей: Диеты с крайне низким содержанием фруктов, овощей и орехов.
• Нарушение всасывания: Синдром мальабсорбции (например, при болезни Крона, целиакии).
• Повышенные потери: Усиленное выведение бора может наблюдаться при гемодиализе с использованием растворов, не содержащих бор.

Клиническое значение отклонений: токсичность и дефицит

Токсичность бора

Острое отравление бором проявляется мультисистемными нарушениями. Летальная доза борной кислоты для взрослого человека составляет 15-20 г, для детей - 3-6 г.

Клинические проявления:

• ЖКТ: Тошнота, неукротимая рвота (иногда с сине-зеленым оттенком), водянистая диарея.
• Кожа и слизистые: Генерализованная ярко-красная эритематозная сыпь ("синдром вареного омара"), с последующим шелушением, особенно на ладонях и подошвах.
• ЦНС: Головная боль, слабость, летаргия, тремор, переходящие в судороги и кому.
• Почки: Олигурия, анурия, развитие острой почечной недостаточности из-за прямого нефротоксического действия.
• Сердечно-сосудистая система: Гипотония, тахикардия, шок.

Хроническая интоксикация (боризм) протекает со стертой симптоматикой: анорексия, снижение массы тела, диспепсия, анемия, кожные высыпания, выпадение волос ^[10], ^[13].

Дефицит бора

В отличие от токсичности, клинический синдром дефицита бора у человека четко не установлен. Большинство данных получено из исследований на животных или в экспериментальных условиях на людях-добровольцах.

Потенциальные последствия дефицита:

• Ухудшение минерализации костной ткани, повышение риска остеопороза.
• Нарушение метаболизма витамина D и стероидных гормонов.
• Снижение когнитивных функций: ухудшение памяти, внимания.
• Изменения в иммунном ответе, усиление воспалительных реакций ^[4], ^[6].

Особенности обмена бора у детей

Детский организм более чувствителен к токсическому воздействию бора. Случайное проглатывание борной кислоты, используемой в быту как инсектицид или антисептик, является основной причиной отравлений в педиатрической практике. Клиническая картина развивается быстрее и протекает тяжелее, чем у взрослых. Особенно высок риск при использовании порошка борной кислоты для обработки опрелостей у младенцев, что категорически запрещено ^[14]. Референтные значения бора в крови у детей в целом сопоставимы со взрослыми, однако интерпретацию результатов следует проводить с особой осторожностью.

Сравнительные таблицы

Таблица 1. Сравнительная характеристика состояний дефицита и избытка бора.

Таблица 2. Основные источники поступления бора в организм человека.

Заключение

Бор, являясь условно-эссенциальным микроэлементом, выполняет в организме человека ряд важных функций, связанных с метаболизмом костной ткани, гормональной регуляцией и когнитивной деятельностью. Лабораторный анализ на содержание бора в сыворотке крови является надежным инструментом для оценки его статуса. В клинической практике данное исследование имеет первостепенное значение для диагностики острых и хронических интоксикаций, которые могут возникать вследствие профессионального контакта, экологических факторов или неконтролируемого приема добавок.

В то время как дефицит бора встречается редко и не имеет четко очерченной клинической картины, его избыток представляет серьезную опасность для здоровья, вызывая полиорганные поражения. Точная интерпретация результатов анализа, основанная на знании референтных значений и понимании метаболизма элемента, в сочетании с тщательным сбором анамнеза, позволяет врачу своевременно поставить диагноз и назначить адекватную терапию. Дальнейшие исследования необходимы для уточнения роли бора в профилактике и лечении таких заболеваний, как остеопороз и остеоартрит, а также для развития инновационных методов терапии, например, бор-нейтронозахватной терапии в онкологии.

Список сокращений

• ААС - Атомно-абсорбционная спектрометрия
• БАД - Биологически активная добавка
• БНЗТ - Бор-нейтронозахватная терапия
• ВОЗ - Всемирная организация здравоохранения
• ГСПГ - Глобулин, связывающий половые гормоны
• ЖКТ - Желудочно-кишечный тракт
• МС-ИСП (ICP-MS) - Масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой
• ЦНС - Центральная нервная система
• NIH - National Institutes of Health (Национальные институты здравоохранения США)

Краткий глоссарий

• Боризм - Хроническая интоксикация соединениями бора.
• Гомеостаз - Способность организма поддерживать постоянство внутренней среды.
• Мальабсорбция - Нарушение всасывания питательных веществ в желудочно-кишечном тракте.
• Металлоид - Химический элемент, занимающий по свойствам промежуточное положение между металлами и неметаллами.
• Нефротоксичность - Способность химических веществ оказывать токсическое действие на почки.
• Референтные значения - Диапазон значений лабораторного показателя, который считается нормой для здоровой популяции.
• Стероидогенез - Процесс образования стероидных гормонов в организме.
• Условно-эссенциальный элемент - Элемент, который не является строго жизненно необходимым, но его недостаток может приводить к нарушению физиологических функций, а адекватное потребление оказывает пользу для здоровья.

Список литературы

1. Скальный А.В., Рудаков И.А. Биоэлементы в медицине. - М.: Издательский дом «ОНИКС 21 век»: Мир, 2004. - 272 с. Источник: elibrary.ru (дата обращения: 15.01.2025).
2. Boron. Fact Sheet for Health Professionals. National Institutes of Health (NIH). Office of Dietary Supplements. Источник: NIH Office of Dietary Supplements (дата обращения: 15.01.2025).
3. Nielsen FH. Update on human health effects of boron. J Trace Elem Med Biol. 2014;28(4):383-387. doi:10.1016/j.jtemb.2014.06.023. Источник: PubMed (дата обращения: 16.01.2025).
4. Miljkovic D, Miljkovic N, McCarty MF. Up-regulatory impact of boron on vitamin D function - Does it reflect inhibition of 24-hydroxylase? Med Hypotheses. 2004;63(6):1054-6. doi:10.1016/j.mehy.2004.05.004. Источник: Google Scholar (дата обращения: 16.01.2025).
5. Naghii MR, Mofid M, Asgari AR, Hedayati M, Daneshpour MS. Comparative effects of daily and weekly boron supplementation on plasma steroid hormones and proinflammatory cytokines. J Trace Elem Med Biol. 2011;25(1):54-8. doi:10.1016/j.jtemb.2010.10.001. Источник: PubMed (дата обращения: 17.01.2025).
6. Pizzorno L. Nothing Boring About Boron. Integr Med (Encinitas). 2015;14(4):35-48. Источник: PubMed Central (дата обращения: 17.01.2025).
7. Определения бора в крови. Справочник лабораторных тестов Invitro. Источник: Invitro.ru (дата обращения: 18.01.2025).
8. Баранов В.С., Баранова Е.В., Иващенко Т.Э., Асеев М.В. Геном человека и гены «предрасположенности». Введение в предиктивную медицину. - СПб.: Интермедика, 2000. - 272 с. Источник: books.google.com (дата обращения: 18.01.2025).
9. Определение химических элементов в биологических средах и препаратах методами атомной эмиссионной спектрометрии и масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой: Методические указания. МУК 4.1.1482-03. Источник: Электронный фонд правовых и нормативно-технических документов (дата обращения: 18.01.2025).
10. Клинические рекомендации "Токсическое действие веществ преимущественно немедицинского назначения" (T51-T65). Министерство здравоохранения Российской Федерации, 2021. Источник: Клинические рекомендации Минздрава РФ (дата обращения: 19.01.2025).
11. Barth RF, Zhang Z, Liu T. A realistic appraisal of boron neutron capture therapy as a cancer treatment. Cancer Commun (Lond). 2021;41(10):1049-1070. doi:10.1002/cac2.12211. Источник: Nature Portfolio (дата обращения: 19.01.2025).
12. Usuda K, Kono K, Iguchi K, et al. Boron concentrations in the blood of hemodialysis patients. Sci Total Environ. 1996;191(3):225-231. doi:10.1016/s0048-9697(96)05256-4. Источник: Google Scholar (дата обращения: 20.01.2025).
13. Токсикология. Национальное руководство / под ред. Г. Г. Онищенко. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2020. - 928 с. Источник: ГЭОТАР-Медиа (дата обращения: 20.01.2025).
14. O'Sullivan K, Taylor M. Chronic boric acid poisoning in infants. Arch Dis Child. 1983;58(9):737-9. doi:10.1136/adc.58.9.737. Источник: JAMA Network (дата обращения: 21.01.2025).

Проверено врачом

Суфияров Ильдар Фанусович

Поделиться статьей

скопировать ссылку

Медицина

ЛабораторнаяДиагностика

Микроэлементы

Токсикология

Профилактика

Питание

Педиатрия

Онкология

Биохимия

★ ★ ★ ★ ★

0,0 0 оценок