медицинский каталог




Химические элементы в физиологии и экологии человека

Автор А.В.Скальный

ходится под влиянием околощитовидных желез, кальцитонина (гормон щитовидной железы), кальциферолов (витамин D).

Кальций обладает высокой биологической активностью, выполняет в организме многообразные функции, среди которых:

• формирование костной ткани, минерализация зубов;

• регуляция внутриклеточных процессов;

• регуляция процессов нервной проводимости и мышечных сокращений;

• участие в процессах свертывания крови;

• регуляция проницаемости клеточных мембран;

• поддержание стабильной сердечной деятельности.

Схема обмена кальция в организме человека представлена на рис. 13.

Кальций: основные эколого-физиологические данные

Суточное поступление

с продуктами питания: 0,07 мг [7]

Суточное поступление с воздухом: —

Резорбция (%): 10-30 (ЖКТ) [7]

Суточное выведение [7]: с мочой: с калом: с потом:

прочие (волосы и др.)

0,008 мг 0,06 мг 0,0004 мг 0,00065 мг

Период полувыведения из организма: 2100 суток [7]

Число атомов в теле человека: 1,6х 1025 Число атомов в одной клетке: 1,6x1011 Среднее содержание в человеческом организме

кг/70 кг: костная ткань: цельная кровь: сыворотка/плазма:

молоко:

мышцы:

почки:

печень:

волосы:

ногти:

1,00 (25 моль) [8,11] 108-166 мг/кг сырого веса [7] 60,5±0,2 мг/л [7]

90-108 мг/л (2,3-7,7 ммоль/л) [12] /

97+0,1 [7]

150-481 мг/л [7]

0,04-0,05 мг/кг сырого веса [7]

0,1-0,17 мг/кг [7]

0,05-0,1 мг/кг [7]

200-2000 мг/кг [7]

368-3400 мг/кг [12]

поступление с пищей

и водой (500-1500 мг/сутки)

паратгормон

сывороточный Са *, (свободный) ы,// 60%

связанный с белком Са 40%

паратгормон

выведение с калом (70-80%)

выведение с мочой (-200 мг/сутки)

Рис. 13. Обмен кальция в организме человека

зубы (эмаль): 250000-282000 мг/кг12

зубы (дентин): 360000-374000 мг/кг12

моча: 180 мг/л14

слюна: 75 мг/л14

Токсическая доза для человека: нетоксичен

ПДК:

Кальций ацетат

ПДКс.с. 0,012

Кальций гидроксид

ПДКм.р. 0,03

ПДКс.с. 0,01

Кальций нитрат

ПДКм.р. 0,03

ПДКс.с. 0,01

Кальций фторид

ПДКм.р. 0,2

ПДКс.с. 0,03

ПДК в атмосферном воздухе: CaO, CaF2, СаВ407 — 0,2 мг/м3

(разовая),

Ca3(P04)2,Ca3(As04)2 —0,009 мг/м3 (разовая),

0,004 мг/м3 (среднесуточная)

ПДК в. 180 мг/л (рыбохоз. водоемы)

P. ФОСФОР

лат.: phosphorus, англ.: phosphorus, нем.: Phosphor Название фосфора происходит от греч. phosphorus (несущий свет). Открыт алхимиком X. Брандом (Германия) в 1669 г. Позднее Либих установил, что фосфор и фосфорная кислота имеют огромное значение для жизнедеятельности растений.

Фосфор представляет собой металлоид в двух формах. Белый фосфор мягок и легко воспламеняется. Красный фосфор это порошок, который, как правило, не горюч. Ни одна из форм не реагирует с водой или разбавленными кислотами, но со щелочами взаимодействует с образованием газообразного фосфина. Из двух форм только белый фосфор представляет собой токсическое вещество.

Фосфор широко распространен в земной коре, главным образом, в виде фосфата кальция. В природе фосфор находят в виде мало растворимых фосфатов (минералы фосфорит, фторапатит, гидроксилапатит и др.).

Атомный номер: 15

Атомная масса: 30,3761

Основные степени окисления

в естественных условиях: -3, -2, 0, 1, 2, 3, 5

Место в системе элементов: V группа

Мировые запасы (т): 5,7x109 [8]

Мировое производство (т/год): 1,2х 106 [8]

Виды промышленности, химическая промышленность,

где используется элемент: сельское хозяйство

SV///S,,/'S Ss/ /У/ZS S/S.'///"S '//,SSS 'ASSAM//?' *VSS.'/ f/S/tf'/tf*№>/&#S/*s&&sS//&SsSlfaSs///r&s^^ SS'/S/SS/ ЛММ№ Д/#//1*Й*АИЙ'»'

Среднее содержание

в окружающей среде (%, биосфера): 5х 10~2 [1 ]

Содержание в литосфере: 1200 мг/кг

Содержание в почве: 800 мг/кг [ 10]

Содержание в морской воде: 0,071 мг/л [10]

Содержание в пресной воде: 0,02 мг/л [10]

Применение фосфора и его соединений

Так называемый «белый фосфор» очень ядовит — смертельная доза для человека составляет 50-500 мг. Хроническое поражение белым фосфором приводит к снижению веса и изменениям в костях. «Белый фосфор» используется для получения соединений фосфора, фосфорных кислот и фосфатов, а также как боевое зажигательное средство. В свою очередь, «красный фосфор» — не ядовит и используется при производстве спичек, а также в качестве наполнителя в лампах накаливания. Оксид фосфора (V) Р2О5 — эффективное водопоглощающее средство.

Ортофосфорная кислота Н3РО4 используется для получения ортофосфатов, фосфатирования железа и цинка, при производстве безалкогольных напитков, лекарственных средств и катализаторов. Ортофосфаты применяются в качестве минеральных удобрений, умягчителей воды, огнестойких пропиток, в процессах фосфатирования (защиты металлов от коррозии), изготовления косметических и фармацевтических препаратов, а также как составная часть питательной среды для дрожжей и в сыроварении. Полифосфат натрия (соль Грэма) — средство для умягчения воды, является ионообменником (связывает ионы Са2+ Mg2+) и используется при производстве моющих средств. Фосфорные удобрения (суперфосфат и др.) содержат фосфор в качестве основного питательного элемента для растений. Изотоп фосфора 32Р используется в медицине с диагностическими целями в виде Na2HP04 и СгР04 для определения характера некоторых новообразований и эффективности лечения опухолей, осуществления тропической диагностики в онкологии, а также в качестве лечебного средства (при воздействии Я-излучения на опухолевые клетки при прямом контакте с областями злокачественного роста используют коллоид СгР04). Этот же изотоп применяют при использовании метода меченых атомов и в металлургии при контроле качества получаемой продукции в доменных и мартеновских процессах.

В медицине множество соединений фосфора используется в виде лекарственных препаратов для лечения заболеваний сердца, печени, желудка. Фосфаты цинка используются в качестве пломбировочного материала в стоматологии.

Физиологическая роль фосфора

Фосфор в больших количествах присутствует во многих пищевых продуктах (молоко, мясо, рыба, хлеб, овощи, яйца). Большая часть потребляемого с пищей фосфора всасывается в проксимальном отделе тонкого кишечника. Всасывание, распределение и выведение фосфора в организме в значительной мере связано с кальциевым обменом.

Содержание фосфора в теле взрослого человека около 1 % (примерно 700 г на 70 кг массы тела). Суточная потребность человека в фосфоре составляет 1,3 г.

В организме основное количество фосфора содержится в костях (около 85%), много фосфора в мышцах и нервной ткани. Вместе с кальцием, фтором и хлором фосфор формирует зубную эмаль. В организме человека около 14% фосфора содержат внутриклеточные компартменты мягких тканей и только 1% находится в внеклеточной жидкости. Из организма фосфор выводится с мочой и калом.

Значение фосфора для организма человека огромно. Фосфор находится в биосредах в виде фосфат-иона, который входит в состав неорганических компонентов и органических биомолекул. Фосфор присутствует во всех тканях, входит в состав белков, нуклеиновых кислот, нуклеотидов, фосфолипидов. Соединения фосфора АДФ и АТФ являются универсальным источником энергии для всех живых клеток. Значительная часть энергии, образующаяся при распаде углеводов и других соединений, аккумулируется в богатых энергией органических соединениях фосфорной кислоты. Растворимые соли фосфорной кислоты формируют фосфатную буферную систему, ответственную за постоянство кислотно-щелочного равновесия внутриклеточной жидкости. Труднорастворимые (кальциевые) соли фосфорной кислоты составляют минеральную основу костной и зубной ткани. Фосфор играет важную роль в деятельности головного мозга, сердца, мышечной ткани.

Основная функция фосфора в виде фосфат-иона (Р04)3_ состоит в образовании информационных (нуклеиновые кислоты), структурных (фосфолипиды и фосфаты кальция) и энергонесущих (АТФ и КФ) молекул.

Схема обмена фосфора в организме человека представлена на рис. 14.

Неорганический фосфор пищи

всасывание 60-70%

4-8%

органические фосфаты ДНК,

РО?"

? коэнзимы,

« s АТФ

и др. (20%)

Выведение с калом

Выведение с мочой

Рис. 14. Обмен фосфора в организме человека

Фосфор: основные эколого-физиологические данные

Суточное поступление

с продуктами питания: 1000-2500 мг [7]

1200-3000 мг[9]

Резорбция (%): 60-70 [7]

Период полувыведения из организма: 0,5 суток [7]

Число атомов в теле человека:

Число атомов в одной клетке:

Среднее содержание в человеческом

г/70 кг:

костнаяткань:

почки:

мышцы:

печень:

цельная кровь: плазма крови: сыворотка крови: молоко: волосы: ногти:

зубы (эмаль): зубы (дентин):

1,4x1025 1,4х1011 организме 780 [8] 50 мг/кг [7] 1,6-1,8 мг/кг [7] 1,4-1,8 мг/кг [7] 2-3 мг/кг [7] 345±5 мг/л [7] 112-130 мг/л [7] 14210,5 [7] 170 мг/л [7] 83-165 мг/кг [7] 160000-990000 мг/кг [12] 121000-135000 мг/кг [12] 1000-183000 мг/кг [12]

ПДК:

Фосфор (V) оксид

ПДКм.р. 0,15

ПДКс.с. 0,05

Фосфор сульфид трихлорид

ПДК в. 0,05

Фосфор элементный

ПДК в. 0,0001

Токсическая доза для человека: фосфаты нетоксичны Летальная доза для человека: 60 мг Р48

К. КАЛИЙ

лат.: kalium, англ.: potassium, нем.: Kalium Название калия происходит от лат. kalium, или англ. potash (поташ). Открыт и впервые выделен в чистом виде Г. Дэви (Англия) в 1807г.

Калий представляет собой серебристо-белый мягкий металл и принадлежит к семейству одновалентных щелочных металлов. Калий энергично образует перекиси с кислородом, вступает в реакции с большинством неметаллов, растворим в жидком аммиаке.

Вследствие чрезвычайно большой химической активности, в природе в свободном состоянии не встречается. Калий входит в состав многих минералов и горных пород (полевой шпат, слюда, нефелин, элеолит, лейцит, алунит и др.). Эти минералы представляют собой нерастворимые в воде алюмосиликаты, из которых особенно распространен калиевый полевой шпат — ортоклаз. Морская вода содержит в среднем 0,06% хлористого калия. В месторождениях растворимых калийных минералов главную часть составл

страница 14
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35

Скачать книгу "Химические элементы в физиологии и экологии человека" (6.08Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]


Химический каталог Rambler's Top100

Copyright © 2009
(18.02.2019)