Az ásvány- és gyógyvizekben található elemek felszívódása

Jóllehet az ivókúrák alkalmazása, elfogadottsága az elmúlt évtizedekben csökkent, a természetes gyógymódok iránti igény felélénkülése várhatóan ezen a téren is éreztetni fogja hatását (Nádasi & Udud). A következőkben az elemek felszívódásának általános jellemzőivel foglalkozunk, mert a hasznosulás megítélésében ez a témakör képezi a kiindulás pontot.

Nátrium

A nátrium felszívódása aktív, energiafüggő transzportrendszer segítségével történik. Élelmiszerekben a nátrium szorosan kapcsolódik a glükóz, a galaktóz és az aminosavak felszívódásához. Ebben az esetben a sejtmembránon kötődik az ezeket szállító fehérje. A nátrium a nyálkahártya sejtjeibe egy elektrokémiai gradiens mentén tud bejutni, mert ezekben a sejtekben a nátrium-kálium pumpa mindig alacsony szinten tartja a nátriumot, és a béllumennel szemben negatív potenciált érvényesít (Elmadfa & Leitzmann).

A nátrium más utakon keresztül is bejut a szervezetbe. Az előbbiekben vázolt folyamat főként a vékonybél kezdeti szakaszán zajlik. A vékonybél további részén és a vastagbélben nátrium/hidrogén, illetve klorid/bikarbonát cseréhez kötött a felszívódás elektroneutrális folyamata, amely fehérjehordozót is magában foglal. A vastagbél végső szakaszában jellemző az elektrokémiai gradiens szerepe (Schlenker & Long).

Más kutatók kimutatták, hogy a nátrium a vékonybél középső szakaszán mérsékelt koncentrációs gradiens ellenére szívódik fel, viszont a glükóz, galaktóz és bikarbonát drámaian befolyásolja. A vékonybél végső szakaszán az elektrokémiai gradiens kifejezett, nem hat rá az előbbi három tényező. Ez azt a következtetést engedi meg, hogy itt hatékony, aktív, nátrium transzport van a nátrium számára relatív impermeabilitást jelentő membránon keresztül. Összességében a nátrium abszorpció nagyobb része az ozmotikus nyomási gradiens eredménye (Fordtran et al.). Normál körülmények között a nátrium 99%-a felszívódik, 90-95% a vékonybélben (Stipanuk).

Kálium

A béltraktusba jutó kálium több, mint 90%-a a vékonybél felső szakaszából szívódik fel, főként passzív abszorpcióval, részben aktív transzport segítségével, az inzulin közreműködésével (Elmadfa & Leitzmann; Mann & Truswell). Az aktív transzport a vastagbélre jellemző, a szigmabélben (a vastagbél végbél előtti szakasza), K/H+ mechanizmussal (Eastwood). A kálium az emésztőnedvekkel kiválasztódik a bélben, majd onnan ismét felszívódik, tehát egy belső körforgás is megvalósul (Schlenker & Long).

Kalcium

A kalcium felszívódás jelentős mértékben a szervezet kalcium- és D-vitamin-státuszától, kortól, szülőképes nőknél a terhességtől, szoptatástól, illetve táplálkozásnál a táplálék összetételétől. A legaktívabb felszívódás a vékonybél kezdeti szakaszán (duodenum), illetve a vékonybél végső részén (ileum), mert a béltartalom itt hosszabb ideig tartózkodik.

A kalcium felszívódása egyrészt aktív, telíthető sejttranszport útján következik be, amelyhez kalcium-kötő fehérje (calbindin) szükséges. Ez a forma a duodenumra és következő vékonybélszakaszra, a jejunumra jellemző. Ennek képződését a D-vitamin indukálja. A felszívódásnak ezt a formáját egyenes arányban befolyásolja a szükséglet, és D-vitamin hiányánál nem valósul meg. Másrészt létezik egy D-vitamin- és energia-független, nem telíthető, koncentráció-függő, sejtek közötti, paracelluláris passzív transzport is, amely lényegében a felszívódás céljából rendelkezésre álló kalcium mennyiségétől függ, és annak mintegy háromnegyedét foglalja magában.

Van olyan vélemény is, amely szerint az aktív felszívódás a domináns (Eastwood). Ezt meghatározza az oldhatóság (kalcium-oxalát, fitát és kalciumszappan nem szívódik fel, a galakturonsav és a cellulóz ugyancsak oldhatatlan komplexet képez). A vízben rosszul, de híg savakban jól oldódó kalciumvegyületek (kalcium-karbonát, ~-foszfát) jól felszívódnak. Csökkent kalciumbevitelnél is növekszik a felszívódás hatékonysága (Elmadfa & Leitzmann; Stipanuk; Geissler & Powers). A kalcium felszívódása 20-60% között mozog, a korral csökken, csecsemőkorban még nagyobb is lehet (Schlenker & Long), leggyakrabban 30% körüli (Mann & Truswell).

Magnézium

A magnézium a vékonybél teljes hosszában felszívódik, sőt csecsemőknél a vastagbél elejéről is. A felszívódás alapvetően a kémiai formátumtól függ: a vízben oldhatatlan oxalátok, fitátok, foszfátok és a zsírsavas vegyületek nem szívódnak fel. A felszívódási arány általában 35-55% (Kasper). A magnézium kiválasztódik a bélbe az epével, a hasnyálmirigy váladékával és a bélnedvvel, de ez gyakorlatilag teljes egészében ismételten felszívódik (Elmadfa & Leitzmann). A felszívódás részben facilitált folyamat, részben egyszerű diffúzió (Mann & Truswell).

Vas

A szervetlen, nem haem-kötésű vasat, amely főként ferri-vegyületek formájában kerül be a szervezetbe, a savas gyomornedv ferro-vassá (Fe2+) redukálja, amelynek oldatban-tartásában az esetleg jelenlévő aszkorbinsav, valamint kéntartalmú aminosavak segíthetnek. A gyomornedv savtartalmának csökkenése, amely különböző okokból jöhet létre, és az életkor előrehaladtával gyakran bekövetkezik, rontja a vas hasznosulását is. Amint a gyomortartalom átlép a vékonybélbe, lúgos vegyhatás érvényesül. A ferri-vegyületek gyorsan kicsapódnak, míg a ferro formájú vas átmenetileg, a nyálkahártya sejtjeibe történő belépéséig, elviseli a pH emelkedését. A felszívódás zöme a bélbe érkezés első öt percében van (Stipanuk).

A vasatomot a bélnyálkahártya sejtmembránjának speciális fehérjéje ferri-vassá (Fe3+) oxidálja és továbbítja a sejtbe, ott újból Fe2+ formává alakul és a vérplazmába, egy transzport-fehérjéhez továbbítódik, ahol ismét ferri-vasként folytatja útját (Elmadfa & Leitzmann). Vashiánynál a felszívódás jelentősen megnő. A szervezet vaskészlete a májban, lépben, csontvelőben raktárfehérjékhez kötve tárolódik. A vaskészletek állandósága a vas felszívódásának módosításával szabályozódik, mert a vas kiürítésének lehetősége meglehetősen korlátozott. A vas hasznosulását a felszívódás határozza meg (Kasper).

Amennyiben a víz ivása valamilyen táplálék elfogyasztásához csatlakozik, figyelembe kell venni, hogy számos élelmiszer-összetevő befolyásolja a nem-haem vas felszívódását: a fitinsav, növényi fenolvegyületek, szervetlen, vagy tejből származó kalcium (a kalcium mindkét vasformátummal interferál), egyes fehérjék (pl. tejfehérje), a szója és más növényi fehérjék emésztésénél keletkező peptidek, tojásalbumin, kazein (Hallberg et al.; Hurrell; Rossander-Hultén et al.).

Jód

Az ivásra alkalmas vízben a jód zömmel szervetlen jodidként fordul elő. Ez a forma csaknem teljes egészében felszívódik. Ugyanez érvényes az emésztőnedvekkel kiválasztott és a bélbe jutott jódra is. Az esetlegesen szerves kötésben lévő jód lassan és sokkal kevésbé hatékonyan szívódik fel, mint a szervetlen jodid. A felszívódott jód laza fehérjekötésben transzportálódik a vérárammal (Schlenker & Long; Elmadfa & Leitzmann). Érdekesség, hogy a jód volt az első nyomelemek egyike, amelyek nélkülözhetetlenségét az ember számára azonosították.

Réz

A réz felszívódása – ha kis mértékben is – már a gyomorban megkezdődik, és a vékonybélben, leginkább annak kezdeti szakaszán fejeződik be. A nyálkahártya sejtjeibe passzív diffúzióval jut be, majd onnan hordozó-rendszerrel kerül tovább. Sajátos, hogy a bélnyálkahártyába felvett réz továbbjutása korántsem biztos, mert ott fehérjék, metalloproteinek kötik meg. Az említett hordozó-mechanizmus aktiválásában feltehetően a szervezet réz-ellátottsága játszik szerepet: ha szükséges, megindul a szállítás, amely egyben a cink és kadmium továbbítását is végzi, és versengés van közöttük. A réz 55-75%-a szívódik fel, de a cink ezt csökkenteni képes. A cupri-vegyületek jobban oldódnak és ezért jobban is szívódnak fel, mint a cupro-vegyületek, így a redukáló anyagok, (pl. az aszkorbinsav) gátolják a felszívódást, bár újabb vizsgálatok ezt cáfolják (Eastwood, Elmadfa & Leitzmann; Stipanuk).

Cink

A cink a vékonybél egész hosszában felszívódik, mégis különösen gyorsan a duodenumból és a jejunum felső szakaszából. Amennyiben a béllumenben a cink koncentrációja nagyobb, a felszívódás paracellulárisan, passzív diffúzióval történik, míg kisebb koncentrációnál – amelyre a víznél is számítani lehet – hordozó közreműködésére van szükség. Az aktív felvételnél a sejtekben peptid hordozó rendszer viszi a cinket a sejthártyán keresztül. A sejtekben fehérjékhez kötődik. Az emésztőrendszerbe bejutott cinknek mintegy 20%-a szívódik fel (Eastwood; Elmadfa & Leitzmann; Stipanuk).

Fluor

A vízben oldódó fluorvegyületek, szabad fluorid-ionok már a gyomorból jelentős mértékben (akár 40%-ban) felszívódnak. Különösen gyors ez a folyamat, ha a vizet éhgyomorra isszák meg. A felszívódási mechanizmus alapjának a passzív diffúziót tekintik. Nagyobb koncentrációban jelenlévő kalcium a fluoriddal oldhatatlan vegyületet képez, és így gátolja a felszívódást. A szervezetbe került fluorid szintje a vérszérumban fél órás belül eléri a maximumot. Mivel a fogzománc különleges affinitást mutat a fluoridhoz, a fogak erősítése, épségük megőrzése érdekében a világ számos helyén alkalmazták az ivóvíz fluorozását, ha a fluoridbevitel nem volt kielégítő. A felvett fluorid túlnyomó része beépül a csontozatba és a fogakba (a belső dentin állományba is) (Takács; Elmadfa & Leitzmann; Stipanuk).

Mangán

A mangán a vékonybél teljes hosszában szívódik fel, azonban ennek mechanizmusa kevéssé felderített. Nagyobb mennyiségű kalcium és foszfát hátrányos a felszívódásra, továbbá a vas, a kobalt és a mangán kölcsönösen gátolják egymás felszívódását. A felszívódás után a Mn2+ oxidálódik, a Mn3+ transzportfehérjéhez kötve jut a szövetekhez. A mangán felszívódása a bélrendszerből általában alacsony (3-8, esetleg 10%), de vashiány esetében magasabb lehet (Eastwood; Takács; Elmadfa & Leitzmann).

Szelén

A szelén a vékonybélből könnyen felszívódik, az abszorpció mértéke a szerves kötésű szelénből elérheti a 95%-ot is, általában 70% körüli. Szervetlen vegyületekből gyors, de kevésbé hatékony a felszívódás: a szelenitnél 48%. A szervetlen kötésű szelenit jellemzően passzív diffúzió útján jut be a bélnyálkahártya sejtjeibe, a koncentrációtól függően. Az aminosavhoz kapcsolódó szelén felvételéhez aktív transzport mechanizmus szükséges, a szelenáthoz nátrium-függő hordozó rendszer, bár van olyan vélemény is, hogy az utóbbinál is csak az egyszerű passzív diffúzió érvényesül. Az Amerikai Egyesült Államokban a szelénhiányos területeken az ivóvízhez adagolt szelénnel próbálták a szelénbevitelt növelni (Mann & Truswell; Takács; Elmadfa & Leitzmann).

Kén

A kéntartalmú ásványvizekben a kén szulfidion, vagy szulfátion formájában van jelen. Rosszul szívódik fel, ezért a béltartalom felhígulását idézi elő, hashajtó hatású. Az elemi kén változás nélkül felszívódik. A kén számos tulajdonságában a szelénhez áll közel. A szulfátok – amennyiben felszívódnak – nem kapcsolódnak szállító mechanizmushoz (Eastwood; Schlenker & Long; Szalontai).
 

Bór

Az emésztőrendszerbe került bór általában bórsavvá alakul. A bórsav könnyen, gyorsan és csaknem teljesen felszívódik (Elmadfa & Leitzmann).
 

Vanádium

A vanádium felszívódása az emésztőrendszerből minimális (0,1-1,5%), a szövetekhez a redukált vanadil-iont (V4+, VO2+) a vaséval azonos transzportfehérje szállítja. A vanadat (VO3ˉ) felszívódása kissé jobb, mint a vanadilé (Takács; Eastwood; Stipanuk).
 

Króm

A háromvegyértékű króm (Cr3+) minimális mértékben már a szájüregből is felszívódik, a hatvegyértékű króm (Cr6+) valamivel jobban (2%). A gyomorból az utóbbi szívódik fel jobban, azonban a gyomorsósav hatására átalakul, Cr3+ lesz belőle, amely viszont rosszabbul szívódik fel. Az egyszerű szervetlen vegyületekből a króm átlagosan 0,5-1,0%-ban abszorbeálódik. A krómvegyületek gyakran megtalálhatók az ivóvízben is (Takács; Elmadfa & Leitzmann; Kasper).

Arzén

Az oldható szervetlen arzén az emésztőrendszerből gyorsan és hatékonyan felszívódik. A vízben rosszul oldódó arzén-trioxid oldódását a gyomorsósav fokozza, felszívódását ezáltal elősegíti. A szerves kötésű arzén is könnyen, passzív diffúzió útján, felszívódik. Vízből az arzén mintegy 90%-a abszorbeálódik (Elmadfa & Leitzmann; Takács; Stipanuk).

Szakirodalmi áttekintés. Összeállította: Dr Biró György, az orvostudomány doktora, ny. egyetemi tanár