медицинский каталог




Химические элементы в физиологии и экологии человека

Автор А.В.Скальный

ероводорода, а также используется как компонент препаратов для устранения седины. Тетраэтилсвинец РЬ(С2Н5)4 применяется в качестве антидетонационной присадки к бензину, после применения которой, бензин становится этилированным. Этилированный бензин является основным источником загрязнения атмосферного воздуха свинцом. Силикат свинца (II) используется при изготовлении основы для красок по керамике.

Азид свинца (II) Pb(N3)2 служит в качестве детонатора. «Свинцовый красный сурик», «свинцовый белый» — 2РЬС03хРЬ(ОН)2, «хромовый желтый» — (РЬСг04), «хромовый красный» — (Pbx РЬСг04) являются пигментами, содержащими свинец. Изотоп свинца 212РЬ используется в методе меченых атомов, изотоп 210РЬ — для определения возраста и подлинности художественных картин.

Физиологическая роль свинца

Роль свинца в жизнедеятельности организма изучена недостаточно. Известно, что свинец участвует в обменных процессах костной ткани. С другой стороны, свинец является канцерогеном и тератогеном для организма.

Полагают, что оптимальная интенсивность поступления свинца в организм человека составляет 10-20 мкг/день. Дефицит свинца в организме может развиться при недостаточном поступлении этого элемента (1 мкг/день и менее), а порог токсичности равен 1 мг/день.

В организме взрослого человека содержится 80-120 мг свинца. В желудочно-кишечном тракте всасывается 5-10% (а иногда и до 50%) от поступившего свинца. Много свинца может попадать в организм с вдыхаемым воздухом (до 70% аэрозоля содержащего свинец оседает в легких). При больших концентрациях тетраэтилс-винца возникает риск его проникновения через кожу. У мужчин удержание свинца в организме выше, чем у женщин. Повышенное поступление с пищей кальция, фосфора, магния, цинка снижает абсорбцию свинца, тогда как на фоне дефицита железа и перечисленных элементов способность организма усваивать свинец увеличивается. Токсическое действие свинца во многом обусловлено его способностью образовывать связи с большим числом анионов — лигандов, к которым относятся сульфгидрильные группы, производные цистеина, имидазольные и карбоксильные группы, фосфаты. В результате связывания ангидридов со свинцом угнетается синтез белков и активность ферментов, например АТФ-азы. Свинец нарушает синтез тема и глобина, вмешиваясь в порфириновый обмен, индуцирует дефекты мембран эритроцитов.

Основной путь поступления в организм свинца лежит через желудочно-кишечный тракт. Степень всасывания свинца зависит от растворимости его соединений. Выводится свинец из организма со стулом (80-90%), а меньшая часть выделяется с мочой. В норме в костях содержание свинца равно 20 мг/кг, печени — 1 мг/кг, почках — 0,8 мг/кг, головном мозге — 0,1 мг/кг.

Свинец и его соединения очень ядовиты.

Свинец: основные эколого-физиологические данные

Суточное поступление

с продуктами питания: 0,44 мг (0,4-0,5 мг),

с водой — до 0,1 мг [9]

Суточное поступление с воздухом: 0,01 мг [7]

Резорбция (%) 8-20% [7]

Суточное выведение [7]:

с мочой: 0,05 мг

скалом: 0,3 мг

с потом: 0,65 мг

прочие (волосы и др.) 0,03 мг

Период полувыведения из организма: 12-12000 суток [7]

Число атомов в теле человека: 2,3х 1020 Число атомов в одной клетке: 2,3х 106 Среднее содержание в человеческом организме

мг/70 кг:

мышцы:

печень:

кости: кровь:

моча:

волосы:

ногти:

120 [8, 17]

0,23-3,3 мг/кг [8, 17] (0,05)0,1-1(2,5) мг/кг сырого веса [9] 0,37-2,3 мг/кг [13] 3,6-30 мг/кг [8, 17] 0,21 мг/л [8, 17] (0,015)0,02-0,12(0,2) мг/л [9] 0,008-0,269 мг/л [13] (0,0002)0,001-0,015(0,03) мг/л [9] 0,0063-0,013 мг/л [13] (0,05)0,1-5,0 мг/кг [9] 4,2-52 мг/кг [13] 14-40 мг/кг [12]

зубы(эмаль): 7,3-23 мг/кг [12]

зубы (дентин): 3,6-36 мг/кг [12]

молоко: 0,0036-0,03 мг/л [13]

ПДК: Свинец

ПДКм.р. 0,001

ПДКс.с. 0,0003

ПДКв. 0,01

ПДК п. 32 Токсическая доза для человека: 1 мг [8] Летальная доза для человека: 10000 мг [8]

Cd. КАДМИЙ

лат.: cadmium, англ.: cadmium, нем.: Cadmium Название этого элемента произошло от лат. cadmea (цинковая руда). Открыт Ф. Штроймером (Германия) в 1817 г.

Кадмий представляет собой металл серебристого цвета. На воздухе покрывается оксидной пленкой. Растворим в кислотах, не растворим в щелочах. Добывают кадмий при переработке цинковых, медных, свинцовых руд, серебра.

Атомный номер: 48

Атомная масса: 112,411

Основные степени окисления

в естественных условиях: 1, 2

Место в системе элементов: II группа

Мировые запасы (т): нет данных

Мировое производство (т/год): 14000 [8]

Виды промышленности,

где используется элемент: электронная промышленность

Среднее содержание

в окружающей среде (%, биосфера): 1,6х 10-5 [1 ] Содержание в атмосфере [3]:

океаны: —

южный полюс: 0,015 нг/м3

острова: —

материки:

пригород

города (макс): Содержание в литосфере: Содержание в почве:

Содержание в морской воде:

Содержание в пресной воде:

2x10"3 мкг/м3 0,14 мкг/м3 0,2 мг/кг

0,01-3,0 мг/кг [17]

0,01 -0,5( 1) мг/кг сухого веса [9]

(1,1-38)х10-6мг/л [17]

(1 -15)х 10-6 (до 5х 10"5) мг/л [9]

0,2 мг/л [17]

<0,0001 мг/л [9]

Применение кадмия и его соединений в промышленности и медицине

Кадмий применяется для защиты металлов от коррозии (кадмирование), изготовления никель-кадмиевых аккумуляторов, анодов при гальваническом кадмировании, производства легкоплавких сплавов. Кадмий входит в состав припоев (ПОСК), а также используется в атомной промышленности при изготовлении регулирующих стержней ядерных реакторов, в которых изотоп кадмия (113) является поглотителем нейтронов. Сульфид кадмия CdS и селенид кадмия являются соответственно красителем «кадмиевым желтым» и «кадмиевым красным». Сульфид кадмия используется также в качестве зеленого люминофора в цветных кинескопах. Радиоактивные изотопы кадмия (109Cd, 108Cd, 106Cd и др.) используются в методе меченых атомов.

В медицинских целях сульфат кадмия используют при проведении исследований свертываемости крови.

Физиологическая роль кадмия

Кадмий относится к токсичным микроэлементам, являясь одним из основных поллютантов окружающей среды.

В организм взрослого человека в течение суток поступает 10-20 мкг кадмия. Однако считается, что оптимальная интенсивность поступления кадмия должна составлять 1-5 мкг. Пищевыми источниками кадмия являются морепродукты (особенно мидии и устрицы), злаки (зерновые) и листовые овощи. Дефицит кадмия в организме может развиться при недостаточном поступлении этого элемента (0,5 мкг/сутки и менее), а порог токсичности составляет 30 мкг/сутки.

В тонком кишечнике адсорбируется менее 5% поступившего с пищей кадмия. На всасывание кадмия существенно влияет присутствие других биоэлементов и пищевых веществ, таких как Са, Zn, Си, пищевые волокна и др. Кадмий, поступающий в организм с вдыхаемым воздухом, усваивается значительно лучше (10-50%).

В организме человека кадмий аккумулируется в основном в почках, печени и двенадцатиперстной кишке. С возрастом содержание кадмия в организме увеличивается, особенно у мужчин. Средняя концентрация кадмия у мужчин и женщин составляет соответственно в почках 44 и 29 мкг/г, печени — 4,2 и 3,4 мкг/г. Содержание кадмия в ребрах составляет 0,4-0,5 мкг/г.

Кадмий выводится из организма преимущественно через кишечник. Среднесуточная скорость выведения этого элемента очень незначительна и составляет, по некоторым данным, не более 0,01% от общего количества кадмия содержащегося в организме. Эстрогены усиливают выведение кадмия, что может быть связано с активизацией обмена меди.

Физиологическая роль кадмия изучена недостаточно. Кадмий обнаруживается в составе так называемого « металлотионеина» — белка, для которого характерно высокое содержание сульфгид-рильных групп и тяжелых металлов. Функция тионеина заключается в связывании и транспортировке тяжелых металлов и их детоксикации. In vitro кадмий активирует несколько цинкзави-симых ферментов: триптофан оксигеназу, ДАЛК-дегидратазу, карбоксипептидазу. Однако ферментов, которые бы активировались только кадмием, не обнаружено.

Соединения кадмия ядовиты.

Кадмий: основные эколого-физиологические данные

Суточное поступление с

продуктами питания: 0,15 мг [7]

Суточное поступление с

воздухом: 0,001 мг [7]

Резорбция (%): 5 (ЖКТ), 10-50 (легкие) [3, 11]

Суточное выведение [7]:

с мочой: 0,1 мг

скалом:

0,05 мг

с потом: —

прочие (волосы и др.) —

Период полувыведения из организма: 13-47 лет [7]

Число атомов в теле человека: 1,641025 Число атомов в одной клетке: 1,641011 Среднее содержание в человеческом организме:

мг/70 кг: мышцы:

502,10

0,14-3,2 мг/кг2-10

кости: 1,8 мг/кг2-10 печень:(0,1)0,2-2(3,5) мг/кг 0,3-4,1 мг/кг6 кровь: 0,0053 мг/л2-10 0,00003-0,007 мг/л6

сыв., плазма крови: 0,0001-0,0015 мг/л3

0,0052 мг/л2

моча: 0,02 мг/л2-10

(0,00002)0,0001-0,0015(0,005) мг/л3

0,0005-0,0047 мг/л6

волосы: 0,354 мг/кг2-10

0,05-0,25 мг/кг

0,5 мг/кг3

0,35-2,43 мг/кг6

ногти: 0,08-3,4 мг/кг [141]

зубы (эмаль): 0,1-0,12 мг/кг [141]

зубы(дентин): <0,0001-0,51 мг/кг [141]

молоко: 0,00007-0,0046 мг/л6

Токсическая доза для человека: 3-330 мг2 Летальная доза для человека: 1500-9000 мг2 ПДК: Кадмий

ПДК в. 0,001

Кадмий иодид

ПДКс.с. 0,0003

Кадмий нитрат

ПДКс.с. 0,0003

Кадмий оксид

ПДКс.с. 0,0003

Кадмий сульфат

ПДКс.с. 0,0003 Кадмий хлорид

ПДКс.с. 0,0003

Hg.РТУТЬ

лат.: hydrargirum, англ.: mercury, нем.: Quecksilber Ртуть известна со времен древних цивилизаций и свое название получило в честь планеты Меркурий, от лат. hydrargyrum (жидкое серебро).

Ртуть представляет собой жидкий металл серебристого цвета. Ртуть устойчива к действию воздуха и воды, не реагирует с кислотами и щелочами. Природным источником ртути служит киноварь и другие сернистые соединения.

Атомный номер: 80

Атомная масса: 200,59

Основные степени окисления

в естественных условиях: 1,2

Место в системе элементов: II группа

Мировые запасы (т): 590000 [8]

Мировое производство (т/год):8400 [8]

Виды промышленности, электронная, добывающая

где использ

страница 31
< 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
(23.08.2019)