медицинский каталог




Химические элементы в физиологии и экологии человека

Автор А.В.Скальный

яют сульфаты и хлориды калия.

Калий непосредственно вступает в реакции с большим числом неметаллов. Как правило, эти реакции сопровождаются значительным выделением тепла. Взаимодействие калия с галоидами может сопровождаться взрывом. Калий энергично соединяется с кислородом в присутствии воды.

Калий содержится во всех растениях, особенно много калия в плодах. Природным источником калия являются минералы. Калий получают взаимодействием Na и КС1.

Атомный номер: Атомная масса: Основные степени окисления в естественных условиях: Место в системе элементов: Мировые запасы (т): Мировое производство (т/год): Виды промышленности, где используется элемент:

19

39,09831, 1 I группа > 1010[8] 200 [2]

сельское хозяйство, военная, стекольная промышленность, медицина

Среднее содержание

в окружающей среде (%, биосфера): 1,6 [1]

Содержание в литосфере: 18000 мг/кг

21300 мг/кг [3]

Содержание в почве: 12500 мг/кг [3]

Содержание в морской воде: 300 мг/л [3]

Содержание в пресной воде: 0,0023-23 мг/л [3]

Применение калия и его соединений

Гидроксид калия КОН служит источником для получения ряда солей калия и некоторых красителей, он является электролитом в никель-кадмиевых аккумуляторах, используется как прижигающее средство в хирургии. Карбонат калия К2С03 (поташ) используется для получения калиевых стекол, мыла, проявителей в фотографии, полисульфида калия. В пищевой промышленности применяется в качестве разрыхлителя теста при производстве хлебобулочных изделий и пряников. Нитрат калия KNO3 (калийная селитра) служит сырьевым компонентом при производстве минеральных удобрений и стекла, входит в состав черного пороха (75% нитрата калия, 15% древесного угля, 10% серы). Хлорид калия КС1 используется для получения всех других солей калия, входит в состав калийных удобрений, применяется в качестве лекарственного средства в медицине и ветеринарии. Бромид калия КВг входит в состав успокоительных средств, используется для получения бромида серебра и в качестве реагента в фотографии, как компонент проявителей. Йодид калия KI применяется для йодирования соли, при производстве препаратов йода для лечения заболеваний щитовидной железы, с его помощью получают йодид серебра. Калийные удобрения служат источником калия для питания растений (особенно картофеля, льна, бобовых культур, подсолнечника). Изотоп калия 24К используется в аналитической химии, биологии и медицине.

В медицине применяют несколько солей калия в качестве мочегонных и слабительных средств (азотно-натриевая соль, винно-калиевая, уксусно-калиевая соль); широко используются йодистый, бромистый, марганцевокислый калий, аспарагинат, оротат, хлорид калия и другие соединения.

Физиологическая роль калия

В организм соединения калия поступают с пищей. Много калия содержится в молочных продуктах: мясе, какао, томатах, бобовых, картофеле, петрушке, абрикосах (кураге, урюке), изюме, черносливе, бананах, дыне и черном чае. Считается, что взрослый человек потребляет в день 2200-3000 мг калия. Содержание калия в пище жителей разных стран колеблется от 1800 до 5600 мг. В США рекомендуемая минимальная величина суточного потребления калия установлена в размере не менее 2000 мг для лиц 18-летнего возраста. Для людей старшего возраста к этой величине прибавляют количество лет отдельного индивидуума (напр., для людей в возрасте 50 лет этот показатель равен 2000 + 50 = 2050 мг).

В организме взрослого человека содержится 160-180 г калия (около 0,23% от общей массы тела). Биоусвояемость калия организмом составляет 90-95% . Соли калия легко всасываются и быстро выводятся из организма с мочой, потом и через желудочно-кишечный тракт. Схема метаболизма калия в организме человека представлена на рис. 15.

Калий является основным внутриклеточным катионом. Его концентрация в клетках на порядок выше, чем вне клеток. Главпоступление с пищей

абсорбция -95%

внутриклеточный пул К+ 90%

внеклеточная

жидкость: плазма, лимфа, секрет тонкого кишечника 1,4%

выведение с

калом (-0-5%)

костная ткань 7,6%

перспирация 10%

клиренс почечной фильтрации (-20%)

моча 90%

Рис. 15. Обмен калия в организме человека

ной функцией калия является формирование трансмембранного потенциала (Kin > Kout) и распространение изменения потенциала по клеточной мембране путем обмена с ионами натрия по градиенту концентраций. Вместе с натрием и хлором, калий является постоянным составным элементом всех клеток и тканей. В организме эти элементы содержатся в определенном соотношении и обеспечивают постоянство внутренней среды. В виде катиона К+ калий участвует в поддержании гомеостаза (ионное равновесие, осмотическое давление в жидкостях организма). Хлориды калия и натрия, будучи сильными электролитами, участвуют в генерации и проведении электрических импульсов в нервной и мышечной ткани. Таким образом калий участвует в поддержании электрической активности мозга, функционировании нервной ткани, сокращении скелетных и сердечных мышц. Калий регулирует активность таких важнейших ферментов как К+-АТФ-аза, ацетил -киназа, пируватфосфокиназа.

Терапевтическое значение калия связано с его раздражающим действием на слизистые оболочки и повышением тонуса гладких мышц (кишечник, матка), в силу чего его соединения используются в качестве слабительных средств. Калий вызывает расширение сосудов внутренних органов и сужение периферических сосудов, что способствует усилению мочеотделения. Калий замедляет ритм сердечных сокращений и, действуя аналогично блуждающему нерву, участвует в регулировании деятельности сердца.

Ниже приведены основные функции калия в организме:

• поддержание постоянства состава клеточной и межклеточной жидкости;

• поддержание кислотно-щелочного равновесия;

• обеспечение межклеточных контактов;

• обеспечение биоэлектрической активности клеток;

• поддержание нервно-мышечной возбудимости и проводимости;

• участие в нервной регуляции сердечных сокращений;

• поддержание водно-солевого баланса, осмотического давления;

• роль катализатора при обмене углеводов и белков;

• поддержание нормального уровня кровяного давления;

• участие в обеспечении выделительной функции почек.

Калий: основные эколого-физиологические данные

WySff У ^<У"УУУУГУУ.' У/У<УУУУУУ/, S УУ /W/W ' S f 'УУУ ,f УУ У ГУ f * У УгУУ/ S УУ&./УА У /УУ У УУ УУУГАЬ-У f'/УУ/У '/У//!" У / ffy < 'У ' s У /УУ у ,УУ*УУ W ЛУ У МгУУЯУА УА4ЪУУУ*УУУУУУУ&УУУУУУгУ--'УУ'У/Гу/У*УУУ'/

Суточное поступление

с продуктами питания: 3-4 г [5]

Резорбция (%): 95 (ЖКТ) [7]

Суточное выведение [7]:

с мочой: 2,7-3,4 г

скалом: 0,3-0,4 г

с потом: до 0,3 г

прочие (волосы и др.) —

Период полувыведения из организма: 58 суток [7]

?WW'WWWSKVfcteWWW «»S-X^^ "^К-Л\Ж*ЖХ&1^^-У»#*><*&*Ж*Х^^ ^У~Ъ*<*&С^ЯРЯЪ*3*^>.-Х? *>*Г--»Л<-* УЛ^ХькУ^. »«^SR*W<

Число атомов в теле человека: 2,2х 1024

Число атомов в одной клетке: 2,2х 1010

Среднее содержание в человеческом организме

г/70 кг: 140 [7]

моча: 1900 мг/л [14]

цельная кровь: 1622± 15 мг/л

сыворотка/плазма крови: 190 мг/л [14]

157±1 мг/л

молоко: 700 мг/л

костная ткань: 1470 мг/кг сырого веса

почки: 1,4-2,4 мг/кг сырого веса

печень: 2,2 мг/кг сырого веса

слюна: 900 мг/мл [14]

волосы: 150-663 м г/кг [ 12]

ногти: 357-2800 мг/кг [ 12]

зубы (дентин): 400 мг/кг [12]

Токсическая доза для человека: 6 г [8]

Летальная доза для человека: 14 г [8]

ПДК:

Калий карбонат

ПДКм.р. 0,01

ПДКс.с. 0,05

Калий пероксосульфат

ПДК в. 0,5

Калий силикат

ПДК в. 30

Калий хлорид

ПДКм.р. 0,03

ПДКс.с. 0,01

ПДК п. 560

Калийная магнезия

ПДКм.р. 0,5

ПДКс.с. 0,15

№. НАТРИИ

лат.: natrium, англ.: sodium, Нем.: Natrium Название натрия происходит от латинского слова natrium. Открыт Г. Дэви (Англия) в 1807 г.

Натрий это блестящий, серебристый мягкий металл, быстро тускнеющий на воздухе. Натрий устойчив к коррозии благодаря образованию защитной оксидной пленки. Бурно реагирует с водой и с концентрированными кислотами. В природе, в силу своей большой химической активности, встречается только в виде химических соединений.

Источником натрия является поваренная соль NaCl, — одно из самых распространенных соединений натрия в природе. Вода морей и океанов содержит до 3% хлорида натрия. На земле имеются огромные залежи каменной соли. Этот элемент входит в состав всех организмов растительного и животного мира.

Атомный номер: 11

Атомная масса: 22,989770

Основные степени окисления

в естественных условиях: -1,1

Место в системе элементов: I группа

Мировые запасы (т): почти неограниченны [8]

Мировое производство (т/год): 200 000 (металлический натрий) [8]

Среднее содержание

в окружающей среде (%, биосфера): 1,9 [ 1 ]

Содержание в атмосфере [3]:

океаны: 3,5 мкг/м3

южный полюс: 3,3нг/м3

острова: —

материки: пригород города (макс):

0,3 мкг/м3 11 мкг/м3

Содержание в литосфере: Содержание в почве: Содержание в морской воде: Содержание в пресной воде:

23800 мг/кг [10] 6200 мг/кг [10] 10800 мг/л [10] до 4,9 мг/л [10]

Применение натрия и его соединений

Натрий используется в качестве наполнителя для натриевых газоразрядных ламп, жидкого теплоносителя в ядерных реакторах, осушителя обычного эфира и других органических растворителей, а также для получения оксида и хлорида натрия. Гидро-ксид натрия NaOH применяется при получении различных натриевых солей: нитратов, нитритов, сульфидов, фосфатов, ги-похлоритов, силикатов, фторидов, хроматов и др., а также при производстве целлюлозы, мыла, моющих средств, искусственных волокон, красителей, оксида алюминия из боксита, фенолов; это соединение входит в состав электролитных растворов. Карбонат натрия NaC03 (кальцинированная сода) используется для производства стекла, мыла, синтетических моющих средств, ультрамарина и эмалей, в качестве средства для устранения жесткости воды, обезжиривания металлов и десульфуризации доменного чугуна. Сульфат натрия Na2S04 (кальцинированный сульфат, Na2S04* 10Н2О — глауберова соль) используется при производстве стекл

страница 15
< 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
(22.04.2019)