медицинский каталог




Химические элементы в физиологии и экологии человека

Автор А.В.Скальный

шлифовальное и полировальное средство, при производстве силитовых стержней сопротивления. Силиконы (кремнийорганические соединения) используются в медицине в качестве протезов и различных наполнителей, при производстве эластичных материалов и изделий, в том числе и бытового назначения. Способность цеолитов (алюмосиликаты кальция, натрия, бария) избирательно включать и удерживать катионы определенных размеров (своеобразные «молекулярные сита») широко используется в современной промышленности. Цеолиты являются природными ионообмен-никами и применяются в медицине при профилактике и лечении таких заболеваний (интоксикации, атеросклероз, иммуно-дефициты и т. д.), в патогенезе которых принимают активное участие химические элементы. Шпаты, базальты, глины используются в строительстве, при производстве строительных материалов. Слюда служит для изготовления электроизолирующих покрытый и жаропрочных стекол. Тальк используется в качестве смазки, препятствуя слипанию резиновых изделий (в том числе в хирургии, гигиене и санитарии, при обследовании пациентов в поликлиниках и стационарах); входит в состав косметических средств и наполнителей для бумаги, средств дератизации и дезинсекции; используется вместе с ядохимикатами в качестве носителя. Асбесты (минералы с волокнистым строением) 3MgOx 2Si02x 2Н20 служат материалом для изготовления огнеупорных сеток, покрывал, технических диафрагм, термостойких и химически инертных соединений для химических лабораторий. Асбест может вызвать у человека профессиональное заболевание — асбестоз. Топаз, гранат, берилл, изумруд, циркон, серпентин и другие силикаты используются для изготовления ювелирных изделий. Из цемент (порошкообразного алюмосиликата кальция) готовится важнейшие строительные материалы — бетон, пенобетон и железобетон. В медицине используется много разновидностей цементов в качестве пломбировочного материала в стоматологии. Стекло является смесью силикатов щелочных металлов и кальция, структура которых соответствует аморфному состоянию вещества. Силикатная керамика изготовляется путем обжига сырой глины до полного спекания, где основным компонентом является силикат алюминия. Из силикатной керамики изготовляют химическую и техническую посуду (тонкостенная керамика) и огнеупорные строительные изделия (толстостенная керамика). При спекании глины при температуре 900-1200°С получают пористую керамику К красной пористой керамике относится кирпич, кровельная черепица, дренажные трубы, цветочные горшки. К белой — фаянс, сантехнические и бытовые изделия, посуда, облицовочная плитка. Красная керамика отличается от белой примесью оксида железа. Изотоп кремния 32Si используется для определения возраста ледников.

В медицине кремний применяется в составе силиконов, — высокомолекулярных инертных соединений, которые используются в качестве покрытий для медицинской техники. В последние годы появились БАДП и лекарственные препараты, обогащенные кремнием, используемые для профилактики и лечения остеопороза, атеросклероза, заболеваний ногтей, волос и кожи.

IIONOIINIIRNNN in MM n I !? ? I n II UNA una п ain И г I Щ ч 1 -1 п I n nan rinn га И >I II п IN 11 и > nn INN RM М 11 n I ? I вп ? п i M NN n i ITMI n И i INRIII n aifin* RU Fшлпат!—IIFFIF«>— wi ТГIN inaaimn чп т NRMNRI ~JR>IN-*NRMIRIRRNI чипг Т I И n I i> ч М UTTITI INR VI-HIRI n >I~I i МЧШМЧИП »II n lanri n ? NI nanm >R> М TI mi ~i A— n ININIWI M г - >nin -щп >*ПЧ>Г шч Т -ГИ-ЦМ!' n WMIR RM i TI 11 г Г М^-ДГ

Физиологическая роль кремния

Кремний относится к числу эссенциальных для человека и животных элементов. Хотя кремний является одним из наиболее распространенных в земной коре химических элементов, в обычных условиях он усваивается организмом в очень малых количествах. Всего в организме взрослого человека содержится около 1 г кремния. Полагают, что оптимальная интенсивность поступления кремния составляет 50-100 мг/день.

В организме усваивается около 4% от общего количества поступившего кремния. Содержание кремния в цельной крови составляет около 1 мкг/мл. Несмотря на существенные колебания в количестве поступающего в организм кремния, его содержание в крови остается стабильным. В наиболее высоких концентрациях кремний содержится в соединительной ткани: стенках аорты, трахеи, связках, костях, коже (особенно в эпидермисе), волосах и лимфоузлах. В мышцах и паренхиматозных органах содержание кремния существенно ниже.

Кремний в виде различных соединений входит в состав большинства тканей, влияет на обмен липидов и на образование коллагена и костной ткани. Особенно важна роль кремния как структурного элемента соединительной ткани. Концентрация кремния в аорте с возрастом снижается, что косвенно указывает на значимость биоэлементного статуса кремния в патогенезе атеросклероза.

Кремний: основные эколого-физиологические данные

Суточное поступление (чел.): 18-1200 мг [8]

до 40 мг [9] 9-14 мг [16]

Суточное поступление с продуктами питания: 3 мг [7]

Суточное поступление с воздухом: 15 мг [7]

Резорбция (%): менее4[16]

1-4 [9]

Период полувыведения из организма: 5-100 суток [7]

Число атомов в теле человека: 3,0х 1022

Число атомов в одной клетке: 3,0x108

Среднее содержание в человеческом организме:

мышцы: 100-200 мг/кг [8, 17]

печень: 10-30 мг/кг сырого веса [9]

кости: 17 мг/кг [17]

кровь: 3,9 мг/л [17]

молоко: 0,47 мг/л [17]

моча: (0,0025)0,005-0,025(0,04) мг/л [9]

волосы: 20-1950 мг/кг [ 19]

ногти: 310-3550 мг/кг [ 12]

зубы(эмаль): 78-138 мг/кг [12]

ПДК: Кремний

ПДК в. 10 мг/л Токсическая доза для человека: нетоксичен

Ni. НИКЕЛЬ

лаг.: niccolum, англ.: nickel, нем.: Nickel Название никеля произошло от нем. kupiernickel («дьявольская медь»). Открыт А. Кронштедтом (Швеция) в 1751 г.

Никель представляет собой серебристо-белый металл, блестящий, ковкий и пластичный. Устойчив к коррозии, растворяется в кислотах, не реагирует с щелочами. Природным источником никеля служат руды гарниерит, пенландит.

Атомный номер: 28

Атомная масса: 58,6934

Основные степени окисления

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

Место в системе элементов: VIII группа

Мировые запасы (т): 70x106 [8]

Мировое производство (т/год): 510000 [8]

Виды промышленности, электронная промышленность,

где используется элемент: черная и цветная металлургия

v. , , „ ^ 4,">SF* $ У,.* ЖШ*,?"-*.* , '• > <-Л «>АЧ«; * , > л- Ц<'Ъ 4 *4 *. АЖ-А*#->ЪХХVI»,У.»

Среднее содержание

в окружающей среде (%, биосфера): 1x10_3 [ 1 ] Содержание в атмосфере [3]:

океаны: Зх 10-4 мкг/м3

южный ПОЛЮС: —

острова: 2х 10~3 мкг/м3

материки: 0,2 мкг/м3

пригород 0,01 мкг/м3

города (макс): 0,32 мкг/м3

Содержание в литосфере: 75 мг/кг

Содержание в почве: 1 -200 мг/кг [ 17]

2-20 мг/кг сухого веса [9]

Содержание в морской воде: 0,000236 мг/л [17]

0,0001-0,006 мг/л [9]

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

0,0003 мг/л [9]

Применение никеля и его соединений

Никель используется в производстве никель-кадмиевых аккумуляторов, входит в состав монетного сплава, многих специальных сталей, является материалом для изготовления анодных пластин (при гальваническом никелировании). Никель служит для изготовления лабораторного оборудования, посуды и бижутерии. Сплавы никеля — нихром, инвар, пермаллой, нейзильбер, никелевые и хромо-никелевые стали, широко применяются в промышленности. Никелевый купорос NiS04x 7Н20 применяется при никелировании.

Из изотопов никеля практическое значение имеют 57Ni, 63Ni, 65Ni.

В медицине никель применяется при изготовлении имплантатов.

Физиологическая роль никеля

В организм соединения никеля поступают с пищей. Много никеля содержится в чае, какао, гречихе, моркови и салате.

В желудочно-кишечном тракте человека всасывается от 1 до 10% поступившего никеля. Между тканями организма никель распределяется равномерно, только в легких его содержание с возрастом увеличивается.

Полагают, что оптимальная интенсивность поступления никеля в организм составляет 100-200 мкг/день. Дефицит никеля в организме может развиться при поступлении этого элемента в количестве 50 мкг/день и менее. Порог токсичности никеля для организма человека составляет 20 мг/день.

Из организма никель выводится в основном с фекалиями (до 95%) и в незначительных количествах с мочой и потом.

В начале XX в. было установлено, что поджелудочная железа богата никелем. При введении вслед за инсулином никеля, продлевается действие инсулина, и тем самым повышается гипогли-кемическая активность. Никель оказывает влияние на ферментативные процессы, окисление аскорбиновой кислоты, ускоряет переход сульфгидрильных групп в дисульфидные. Никель может угнетать действие адреналина и снижать артериальное давление. Под влиянием никеля в организме вдвое возрастает выведение кортикостероидов с мочой, усиливается антидиуретическое действие экстракта гипофиза. Избыточное поступление в организм никеля может вызывать депигментацию кожи (витилиго).

В плазме крови никель находится в основном в связанном состоянии с белками никелоплазмином (альфа-2-макроглобулин) и альфа-1-гликопротеином. Депонируется никель в поджелудочной и околощитовидных железах.

Никель: основные эколого-физиологические данные

Суточное поступление с продуктами питания: 0,4 мг [7]

0,6х10-3мг[7] 1-40 (ЖКТ) [7]

0,01 мг 0,37 мг 0,02 мг 0,001 мг

Суточное поступление с воздухом: Резорбция (%): Суточное выведение [7]:

с мочой:

скалом:

с потом:

прочие (волосы и др.) Период полувыведения из организма: 350 суток [7]

A-WS i jfcv *А У АЛЛ- г.

« У/ЛА*АпАААеААА л* А

'bA№A*WStoMtO&A/>tWAW(>tV*WM

1 [8, 17]

1-2 мг/кг [8, 17] (0,002)0,005-0,1(0,2) мг/кг [9] 0,009-0,078 мг/кг [13] < 0,7 мг/кг [8, 17] <0,0001-0,001(0,0015) мг/л [9] 0,0026-0,0075 мг/л [13] 0,001-0,05 мг/л [17] 0,0045-0,028 мг/л [13] 0,0005-0,002(0,005) мг/мл [9] 0,0022-0,0027 мг/л [6] (<0,05)0,1-2,0(5,0) мг/кг [9] 0,0021-1,25 мг/кг [13] 0,033-12 мг/кг [12] 1,35 мг/кг [12] 0,0015-0,039 мг/л [13]

ПДК:

Никель

ПДКс.с. 0,001

ПДК в. 0,1

V. ВАНАДИ

страница 25
< 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)