медицинский каталог




Химические элементы в физиологии и экологии человека

Автор А.В.Скальный

p>скалом: 0,0002 мг

с потом: 0,001 мг

прочие (волосы и др.) —

Период полувыведения из организма: 808 суток [7]

Число атомов в теле человека: 2,6х 1022 Число атомов в одной клетке: 2,6x108 Среднее содержание в человеческом организме

мг/70кг: 2600 [8, 17], 2-3 [11]

мышцы: 0,05 мг/кг [8, 11, 17]

кости: 200-12000 мг/кг [8, 17]

кровь: 0,3 мг/л [8, 17]

сыворотка: 0,005-0,02 мг/л [11]

0,005-0,02(0,2) мг/мл [9]

моча: <0,5 мг/л [9, 11]

волосы: 10-200 мг/кг [9]

53-72 мг/кг [3]

молоко: 0,007-0,0168 мг/л [13]

зубы (эмаль): 140-157 мг/кг [12]

зубы (дентин): 293-2640 мг/кг [ 12]

плазма крови

выделение с калом

(-0%) выделение с мочой (-100%)

Рис. 24. Обмен фтора в организме человека

Алюминий фторид

ПДКм.р. 0,2

ПДКс.с. 0,03 Токсическая доза для человека: 20 мг [8] Летальная доза для человека: 2000 мг (F-) [2]

В. БОР

лат.: borum, англ.: boron, нем.: Вог Название бора произошло от лат. borax (бура). Открыт в 1808 г. Ж.Л. Гей-Люссаком и Л. Ж. Тенаром (Франция) и Г. Дэви (Англия).

Бор является неметаллом, похожим по своим характеристикам на кремний. В аморфном состоянии представляет собой темный порошок, не взаимодействующий с кислородом, водой, кислотами и щелочами. В природе встречается преимущественно в виде боратов (природные соли борных кислот).

Атомный номер: 5

Атомная масса: 10,811

Основные степени окисления

в естественных условиях: 3

Место в системе элементов: III группа

Мировые запасы (т): 270х 106 (в пересчете на В203) [8]

Мировое производство (т/год): 1х 106 (в пересчете на В203) [8]

Виды промышленности, цветная и черная металлургия,

где используется элемент: стекольная промышленность,

сельское хозяйство

Среднее содержание в окружающей

среде (%, биосфера): 5х10_3[1]

Содержание в литосфере: 10 мг/кг

Содержание в почве: 5-80 мг/кг [ 17]

1-5(30) мг/кг [9]

Содержание в морской воде: 4,41 мг/л [17]

0,0045 мг/л [9]

Содержание в пресной воде: 10 мг/л [17]

0,01 мг/л [9]

Применение бора и его соединений

Соединения бора применяют для насыщения поверхности стальных изделий с целью повышения их твердости, жаропрочности и износостойкости; при строительстве атомных реакторов, ракет; в химической промышленности, при производстве синтетических моющих средств; в стекольной промышленности и т. д. Ферробор (железо с примесью 10-20% бора) служит компонентом для получения специальных сплавов и борирования поверхности при антикоррозионной обработки и упрочнении стальных изделий. Гидроксид бора В(ОН)3 используют в качестве наружного дезинфицирующего средства (борная мазь, борная вода), как минеральное удобрение для растений. Гидроксид бора служит сырьем для получения эмалей и специального стекла, устойчивого к перепаду температур (йенское стекло); его используют как буферную среду в никелевых электролитах. Тетраборат натрия (бура) Na2B407X IOH2O служит сырьем для синтеза соединений бора, является компонентом минеральных удобрений, применяется при паянии и сварке металлов, для получения глазурей, эмалей и специальных сортов стекла. Тетрафторборат (III) водорода H[BF4] в виде солей применяется в гальванотехнике для изготовления электролитов. Карбид бора В4С по своим прочностным характеристикам приближается к алмазу. Нитрид бора BN в форме белого графита используется как огнеупорный материал при производстве ракет, а в виде боразона используется как абразив.

В медицине издавна применяют соединения бора, такие как борная кислота, бура. Известно, что соединения бора обладают противовоспалительным, гиполипидемическим и противоопухолевым действием. Препараты бора оказывают лечебный эффект при остеопорозе, артритах и костном флюорозе. Бура назначается при начальных стадиях развития эпилепсии.

Физиологическая роль бора

В настоящее время известно, что бор особенно необходим для растений, в частности из-за активного участия этого биоэлемента в синтезе биофлавоноидов.

В организм человека бор поступает с пищей. Соединения бора, находящиеся в пищевых продуктах (борат натрия и борная кислота), быстро всасываются в желудочно-кишечном тракте. Усвоение бора очень организмом велико и составляет более 90% . Выводится из организма бор в основном с мочой.

Среднесуточная потребность человека в боре составляет 1-2 мг (минимум поступления бора — 0,2 мг). В организме взрослого человека содержится около 20 мг бора. Больше половины общего количества бора находится в скелете, а около 10% приходится на мягкие ткани. В среднем в тканях человека и животных содержится от 0,05 до 0,6 мкг/кг бора, однако в зубах и ногтях его концентрация в несколько раз выше. В организме бор можно обнаружить в клетках нервной ткани, паренхиматозных органах, жировой клетчатке. В плазме крови средняя концентрация бора составляет 0,02-0,075 мкг/мл. В некоторых регионах мира, из-за повышенного содержания бора в окружающей среде, в организм человека попадает ежедневно 17-27 мг бора, и тогда концентрация этого биоэлемента в крови возрастает до 0,45-0,66 мкг/мл.

Бор играет существенную роль в обмене углеводов и жиров, ряда витаминов и гормонов, влияет на активность некоторых ферментов. Показано, что введение борнокислого натрия в дозе 5-10 мг/кг вызывает повышение уровня сахара в крови. Под влиянием боратов инактивируются витамины В2 и В12, угнетается окисление адреналина. In vitro бор ингибирует активность двух классов ферментов. Во-первых, это тирозиннуклеотидзависимые и флавиннуклеотидзависимые оксиредуктазы (алкогольдегидро-геназа, альдегиддегидрогеназа, ксантиндегидрогеназа и цитох-ром-В5-редуктаза). Бораты конкурируют с ферментами за НАД и ФАД. Во-вторых, бораты (или производные соединений бора), могут связываться с активными центрами таких ферментов как химотрипсин, субтилизин, глицеральдегид-3-фосфатдегидроге-наза.

У женщин в период постменопаузы устранение дефицита бора сопровождается повышением уровня 17 бета-эстрадиола в сыворотке крови и меди в плазме крови. Улучшаются показатели ЭЭГ, память, нормализуются поведенческие реакции.

Имеются данные, свидетельствующие о том, что бор играет регуляторную роль по отношению к паратгормону и поэтому может косвенным образом влиять на метаболизм кальция, магния, фосфора и витамина D. Способность бора вытеснять медь из организма может быть использована с целью лечения гепато- и церебральной дистрофии (болезнь Коновалова-Вильсона).

Токсический эффект бора (сублетальные дозы) проявляется в виде снижения веса.

Бор: основные эколого-физиологические данные

Суточное поступление с

продуктами питания: 1,3 мг (1,1 мг — с пищей,

0,23 мг — с водой) [7]

Резорбция (%): -100% [7]

Суточное выведение [7]:

с мочой: 1,0 мг

скалом: 0,22 мг

с потом: —

прочие (волосы и др.) 0,001мг

Период полувыведения из организма: 11 суток [7]

Число атомов в теле человека: 5,5х 1020

Число атомов в одной клетке: 5,5x106

Среднее содержание в человеческом организме

мг/70кг: 12 [8, 17]

мышцы: 0,33-1 мг/кг [17]

кости: 1,1-3,3 мг/кг [17]

кровь: 0,013 мг/л [17]

0,13 мг/л [8]

моча: 0,04-6,6 мг/л [17]

почки: 0,6мг/г[17]

печень: -0,2 мг/кг сырого веса [9]

молоко: 0,27 мг/л [17]

волосы: 0,1-3,5(7,5) мг/кг [9]

ногти: 33 мг/кг [12]

зубы (дентин): 5 мг/кг [12]

Токсическая доза для человека: 4 г [6] Летальная доза для человека: — ПДК:

Бор аморфный и кристаллический

ПДКс.с. 0,01

ПДК в. 0,5 Борная кислота

ПДКс.с. 0,02

Si. КРЕМНИИ

лат.: silicium, англ.: silicon, нем.: Silicium Название кремния происходит от лат. silicis (кремень). Открыт Й. Берцелиусом (Швеция) в 1824 г.

Кремний устойчив к химическим воздействиям. Занимает 2-е место среди других элементов по распространенности в земной коре. Природным источником кремния служит кремнезем, кварц и множество разнообразных силикатов. Черный аморфный кремний можно получить при восстановлении песка Si02 углеродом. Аморфный кремний не реагирует с кислородом, водой и кислотами (за исключением плавиковой кислоты).

Атомный номер: 14

Атомная масса: 28,0855

Основные степени окисления

в естественных условиях: -2,4

Место в системе элементов: IV группа

Мировые запасы (т): неограниченны

Мировое производство (т/год): 3,4х 106 (феррокремний) [8]

Виды промышленности, электронная, стекольная

где используется элемент: промышленность, строительство,

медицина

Среднее содержание

в окружающей среде (%, биосфера): 16,5 [1]

Содержание в литосфере: 277000 мг/кг

Содержание в почве: 300000 мг/кг [17]

Содержание в морской воде: 0,03-4,09 мг/л [17]

Содержание в пресной воде: 6,5 мг/л [17]

Применение кремния и его соединений

Кремний является одним из важнейших металлов, используемых при производстве полупроводников в микроэлектронике, различных сплавов, полимеров и солнечных батарей. Технический кремний служит сырьем для производства силиконов. Диоксид кремния (кремнезем) Si02 широко распространен в природе в виде кварца, составной части гранитов, гнейсов, песчаника, морского песка, диатомитов, горного хрусталя, топазов, аметистов, цитринов, морионов, опалов, халцедонов (агата и яшмы). Кристаллы диоксида кремния в больших количествах содержатся в составе диатомовых водорослей, кремнистых губках, некоторых видов злаков, хвощей, топинамбура, бамбука и камыша. Кварцевый песок используют для получения кремния, изготовления стекольных изделий, строительных растворов, формовочной земли в металлургии. Горный хрусталь применяют при изготовлении ювелирных изделий, кристаллы кварца используются в кварцевых резонаторах, в электронных часах. Кварцевое стекло, прозрачное для ультрафиолета, используется в лабораторной технике, при изготовлении ультрафиолетовых ламп, лабораторной посуды. Гексафторсиликаты (IV) металлов (натрия, кальция, калия и бария) используются для пропитки древесины с целью ее защиты от гниения и огня, а также в качестве замутнителей эмалей; аммония — для уплотнения содержащих известь строительных растворов, кальция Ca[SiF6] — для закрытия пор в строительных кирпичах и камнях. Монокарбид кремния (карборунд) SiC используется как

страница 24
< 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
(21.04.2019)