медицинский каталог




Химические элементы в физиологии и экологии человека

Автор А.В.Скальный

режущих сталей) и для производства победита (особо твердый сплав из кобальта и вольфрама). Оксид кобальта (III) C02O3X ПН2О используется в качестве синего красителя для стекла, эмалей и фарфора (напр., для получения синего кобальтового стекла). Стеарат кобальта (II) Со(С!7Нз5СОО)2 входит в состав масляных красок. С помощью различных соединений кобальта получают краски синего, голубого, зеленого и желтого цвета.

В медицине соли кобальта в составе витаминно-минеральных комплексов используются для лечения и профилактики различных заболеваний. В России синтезирован аспарагинат кобальта — легко усвояемая соль этого микроэлемента.

Содержащий кобальт витамин В12 (цианокобаламин), один из широко распространенных витаминов, применяемых в медицинских целях. Цианокобаламин используют при лечении анемий: постгеморрагических и железодефицитных, вызванных токсическими и лекарственными веществами, апластических у детей. Этот витамин применяют также при многих заболеваниях нервной системы, кожных болезнях и ряде других патологических процессов. Хлористый кобальт в виде 20% раствора используется при лечении гипертонической болезни. Радиоактивные изотопы кобальта применяются в радиоизотопной диагностике и для лучевой терапии (Со-60).

В технике и медицине в качестве источника гамма-излучения используется 60Со. Этот изотоп используется в медико-биологических исследованиях в качестве индикатора при исследовании динамики биохимических процессов.

Физиологическая роль кобальта

Кобальт является жизненно необходимым элементом для животных и человека. В организм человека кобальт поступает с пищей. Особенно много кобальта в печени, молоке, красной свекле, редисе, зеленом луке, капусте, петрушке, салате и чесноке. В среднем в желудочно-кишечном тракте всасывается около 20% поступившего кобальта. Оптимальная интенсивность поступления кобальта в организм человека составляет 20-50 мкг/сутки. Дефицит кобальта наблюдается при недостаточном поступлении этого элемента в организм (10 мкг/сутки и менее), а порог токсичности составляет 500 мг/сутки.

Кобальт входит в состав молекулы цианокобаламина, активно участвует в ферментативных процессах и образовании гормонов щитовидной железы, угнетает обмен йода, способствует выделению воды почками. Кобальт повышает усвоение железа и синтез гемоглобина, является мощным стимулятором эритропоэза.

Процесс кроветворения у человека и животных может осуществляться только при нормальном взаимодействии трех биоэлементов — кобальта, меди и железа. Следует отметить, что механизм влияния кобальта на гемопоэз продолжает оставаться неясным. Известно, что при введении кобальта в костный мозг увеличивается образование молодых эритроцитов и гемоглобина. Однако для этого необходимо наличие в организме достаточного количества железа.

Витамин Bj2, помимо своего воздействия на процессы кроветворения, весьма эффективно влияет на обмен веществ, в первую очередь на синтез белков, а также обладает способностью восстанавливать -S-S группы, участвующие в процессах блокирования и утилизации токсичных элементов.

Кобальт: основные эколого-физиологические данные

Суточное поступление с

продуктами питания: 0,3 мг [7]

Суточное поступление с

воздухом: 0,12410-3-0,04 мг [7]

Резорбция (%): 20 [7]

Суточное выведение [7]:

с мочой: 0,2 мг

скалом: 0,1 мг

с потом: 0,004 мг

прочие (волосы и др.) 0,002 мг

Период полувыведения из организма: 30-40 лет [7]

Число атомов в теле человека: 0,3х 1020 Число атомов водной клетке: 0,3x105 Среднее содержание в человеческом организме

мг/70 кг:

мышцы:

кости:

кровь:

сыворотка:

моча:

волосы:

ногти:

зубы (эмаль): зубы (дентин): почки: печень:

молоко:

14 [6, 9], 1,1 мг[11] 0,028-0,65 мг/кг [8, 17] 0,01-0,04 мг/кг [8, 17] 0,0002-0,04 мг/л [8, 17] <0,0005 мг/л [11]

(0,00002)0,00005-0,0001(0,00035) мг/л [9] 0,00011-0,00045 мг/л [13] 0,02 мг/л [8, 17] 0,0001-0,001(0,002) мг/л [9] 0,0012-0,00135 мг/л [13] 0,195 мг/кг [8, 17] (0,01)0,05-0,5(1) мг/кг [9] 0,0004-0,5 мг/кг [13] 11-530 мг/кг [12] 0,006-1,1 мг/кг [12] 0,004-0,13 мг/кг [12] 0,5-15 мг/г [8, 17]

(0,0005)0,01-0,1(0,15) мг/кг сырого веса [9] 0,006-0,151 мг/кг [13] 1,3-3,0 мг/л [8, 17] 0,0002-0,003 мг/л [13]

Токсическая доза для человека:

ПДК:

Кобальт

2) ПДКс.с. 0,001

3)ПДКв. 0,1 Кобальт ацетат

2) ПДКс.с. 0,001 Кобальт оксид

2) ПДКс.с. 0,001

500 мг [9]

Кобальт( II) сульфат

1) ПДКм.р. 0,001

2) ПДКс.с. 0,0004 Трикобальт тетраоксид

3)ПДКв. 0,1

Сг. ХРОМ

лат.: chromium, англ.: chromium, нем.: Chrom Хром открыт и выделен Н. Вокленом в 1780 г. (Франция). Название произошло от греч. chroma (краска, цвет), из-за яркой окраски соединений хрома.

Хром — твердый, голубовато-серебристый металл, не окисляющийся на воздухе. Природным источником хрома являются минералы (хромиты).

Атомный номер: 24

Атомная масса: 51,9961

Основные степени окисления

в естественных условиях: -2, -1,0, 1,2, 3, 4, 5, 6

Место в системе элементов: VI группа

Мировые запасы (т): 109 [8]

Мировое производство (т/год): 9,6х 106 (хромит) [8]

Виды промышленности, цветная и черная металлургия,

где используется элемент: электронная и кожевенная

промышленность, медицина

Среднее содержание

в окружающей среде (%, биосфера): 5х Ю-3 [1] Содержание в атмосфере [3]:

океаны: 5,3х 10-4 мкг/м3

южный полюс: 6х10_5нг/м3

острова: 7x10-4 мкг/м3

материки: 0,4 мкг/м3

пригород —

города (макс): —

Содержание в литосфере: 100 мг/кг

Содержание в почве: 5-1000 мг/кг [17]

2-50 мг/кг [9]

Содержание в морской воде: Содержание в пресной воде:

0,16 мг/л [17] 0,0003-0,0005 мг/л [9] 0,18 мг/л [17] 0,0005-0,001 мг/л [9]

Применение хрома и его соединений в промышленности и медицине

Хром применяется в металлургии для получения легированных сталей, для нанесения защитных покрытий на поверхности других металлов (хромирование гальваническим методом). Оксид хрома (III) СГ2О3 используется в качестве малярного пигмента и полировочного материала. Хромокали-евые квасцы KCr(S04)2X 12Н20 используют в кожевенном производстве при дублении кожи для получения так называемой «хромовой кожи». Оксид хрома (IV) Сг02 применяется для изготовления магнитных лент для звуковой и видеозаписи. Оксид хрома (VI) Сг03 используется в качестве компонента гальванических ванн. Дихроматы калия и натрия (К2СГ2О7, Na2Cr207) применяют в качестве окислителей в производстве антрахинона, получения хромовых пигментов и других соединений хрома, для задубливания желатина. Хромовая смесь («хромпик»), раствор дихромата калия в серной кислоте, используется в лабораторном деле для мытья и обезжиривания лабораторной посуды и приборов.

В медицине отдельные изотопы хрома используют в радиоизотопной диагностике. Пиколинат и аспарагинат хрома применяют в качестве биологически активной добавки к пище, а также как компонент витаминно-минеральных комплексов. Изотоп хрома 51Сг входит в состав препаратов для определения продолжительности жизни эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов, объема плазмы крови и эритроцитов, объема циркулирующей крови, для диагностики желудочно-кишечных кровотечений, а также при изучении метаболизма в организме.

Физиологическая роль хрома

Естественным источником хрома для человека являются растения. Хром содержится во многих овощах, ягодах и фруктах; в некоторых лекарственных растениях (сушеница топяная, гинкго билоба, мелисса); а также в рыбе, креветках, крабах, печени, куриных яйцах, пивных дрожжах и черном перце.

В организме человека содержится около 6 мг хрома. Один из биологических эффектов хрома связан с его влиянием на так называемый фактор толерантности к глюкозе, активность которого падает при дефиците хрома и восстанавливается после его добавления. Синдром нарушения толерантности к глюкозе сопутствует сахарному диабету и проявляется в виде гипергликемии и глюко-зурии на фоне дефицита хрома. Наблюдается снижение поглощения глюкозы хрусталиком глаза, утилизации глюкозы для липо-генеза, повышение выработки СО2 и снижение синтеза гликогена из глюкозы. Все эти нарушения купируются введением хрома и инсулина. Имеются данные, свидетельствующие о том, что хром потенцирует действие инсулина в периферических клетках.

Хром способен влиять на гомеостаз сывороточного холестеро-ла и предупреждать тенденцию к его росту с увеличением возраста. При дефиците хрома у животных нарушается способность включения аминокислот глицина, серина, метионина и б-амино-изомасляной кислоты в сердечную мышцу. На обмен других аминокислот хром не оказывает эффекта.

При беременности наблюдается существенное снижение концентрации хрома в волосах и моче. Уровень хрома в волосах также понижен у недоношенных детей и при задержке развития. Снижение содержания хрома и усиление его экскреции с мочой отмечено при повышенных физических нагрузках у спортсменов.

В организм соединения хрома поступают с пищей, водой и воздухом. Всасывание хрома происходит преимущественно в тощей кишке, при этом не усвоенный хром выводится с калом. В тканях органов содержание хрома в десятки раз выше, чем в крови. Наибольшее количество хрома присутствует в печени (0,2 мкг/кг) и почках (0,6 мкг/кг), кишечнике, щитовидной железе, хрящевой и костной ткани, в легких (в случае поступления соединений хрома с воздухом). Усвоенный хром выводится из организма главным образом через почки (80%) и в меньшей степени через легкие, кожу и кишечник (около 19%)

Потребность человеческого организма в хроме составляет 50-200 мкг в сутки. Биоусвояемость хрома из неорганических соединений в желудочно-кишечном тракте невысока, всего 0,5-1%, однако она возрастает до 20-25% при поступлении хрома в виде комплексных соединений (пиколинаты, аспарагинаты). Шестивалентный хром усваивается в 3-5 раз лучше, чем трехвалентный. В легких оседает до 70% поступившего хрома.

Считается, что оптимальная интенсивность поступления хрома в организм 50-200 мкг/день. Дефицит хрома в организме может развиться при недостаточном поступлении этого элемента (20 мкг/день и менее). Порог токсичности х

страница 21
< 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
(16.07.2019)