Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
РОЗДІЛ 1 Загальні відомості про біогенні елемен...doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
428.03 Кб
Скачать

Розділ 1 Загальні відомості про біогенні елементи. Реакції комплексоутворення в біологічних системах. Координаційна теорія в біологічних системах. Основи хелатотерапія.

Об’єктом вивчення майбутнього медика є людина. Людський організм є складною системою в якій беруть участь багато складних речовин. Ключем до розуміння процесів, які постійно відбуваються в живому організмі є знання про природу, властивості речовин, що складають організм, їх взаємодія між собою. Важко переоцінити роль хімічної науки у встановленні складу, взаємодії речовин в організмі і в розумінні різноманітних процесів життєдіяльності.

Однак хімічна наука не обмежується лише вивченням речовин, з яких складається людина. Не менш важливе значення має хімія і у вивченні навколишнього середовища, в якому існує людина та у з’ясуванні механізму взаємодії людського організму з навколишнім середовищем.

Навколишнє середовище має дуже важливе значення для життя людини. А взаємодія людини з навколишнім середовищем приводить до взаємного впливу людини на середовище, а середовище на людину. Ці впливи є значними як для людини, яка піддається дії довкілля і залежить від нього так і для середовища, яке під дією людини змінюється і всім нам очевидно, що не в кращий бік. Природні катаклізми (повені, засухи, землетруси), зміни клімату видні зараз уже не тільки вченим-екологам, які попереджували про це уже на протязі багатьох років, а й пересічній людині.

Навколишній світ – це речовини, утворені хімічними елементами. Всі хімічні елементи можна бачити в періодичній системі елементів Мендєлєєва. Однак система не відображає їх поширеності в земній корі. Головну частину земної кори приходиться на кисень, більше чверті на Si. П’ятнадцять елементів – O, Si, Al, Fe, C, Cu, Na, K, Mg, Ti, N, H, P, S, Cl – складають 99,68% маси земної кори. На долю всіх інших елементів < 1%.

В той же час співвідношення як видно із діаграми існує різний розподіл цих елементів в земній корі, морській воді, рослинних і тваринних організмах.

Особливо добре видно, що найбільш поширеними елементами земної кори є О - 49,4%, Si (27,6%), Al (8,5%), Fe (5,0%), Ca (3,5%), Na (2,6%), K (2,5%) в той час як С(0,01%) який грає надзвичайно важливу роль в живому організмі займає лише 15 місце в земній корі.

Маса людського тіла на 96% складається із чотирьох елементів: С, О, Н, N – це ще 3% складають елементи-органогени: Са, Р, К, S. І тільки 1% приходиться на I, Fe, Na, Cl, Mg, Cu, Mn, Co, Zn і інші елементи – мікроелементи. Інші – ультрамікроелементи.

Це поділ по вмісту, але не по значенню і ролі елемента для нормального функціонування організму.

Академік В.І. Вернадський показав тісний взаємозв’язок хімічного складу земної кори, океану і хімічного складу організмів. Він вважав, що живі організми і земна кора складають одну систему живі організми приймають активну участь в геохімічних процесах.

Вивчаючи будову Землі В.І. Вернадський ввів нове поняття – біосфера.

Біосфера – це відповідним чином організоване середовище перероблене життям і космічним випроміненням і пристосоване до життя, тобто це частина планети зайнята життям.

Якщо розглядати будову Землі, то біосфера є її найважливішою складовою: її верхня границя знаходиться на висоті 12-15 км – це тропосфера, а нижня на глибині до 5 км – літосфера.

Мінерали, різні хімічні речовини утворюються в біосфері завдяки участі живої речовини. При цьому участь може бути двояка: в одному випадку живі речовини можуть виділяти готові хімічні речовини, в іншому створювати їх і при цьому завжди живі речовини приймають велику роль у концентруванні чи розсіюванні певних хімічних елементів.

Знання процесів взаємодії в біосфері живих організмів між собою і між неживою складовою біосфери грає важливу роль для розуміння здорового стану морського організму.

Дальший розвиток вчення І.В. Вернадського привів до поняття біогеохімічної провінції – території, яка відрізняється певним складом: вмістом хімічних елементів в грунті, що відповідним чином впливає на живі організми.

Розрізняють біогеохімічні провінції із збільшеним чи зменшеним вмістом деяких елементів. Відомо, що наші території (західні області України) є біогеохімічними провінціями з пониженим вмістом йоду, що приводить до поширення ендемічного зобу. Відомо також, що ендемічний карієс обумовлений теж нестатком деяких мікроелементів. Те, що знання цього явища може допомогти в боротьбі з цими хворобами показує успішне подолання ендемічного зобу введенням недостаючи елементів. Спеціальні пасти, які містять F, Ca: інші елементи є профілактикою боротьби з карієсом.

Хімія гідросфери

Планета Земля вкрита водою на 72%. Об’єм води океанів – 1,35 мільярдів км3

Вода грає важливу роль в процесах життєдіяльності. Без води неможливе життя на Землі. Однак коли розглядати природно воду, то відомо, що це не чиста вода, а скоріше розчин речовин, які потрапляють із навколишнього середовища. Всім відомо що морська вода солена. В ній міститься ≈ 3,5% розчинних солей. Це солі, які містять катіони: Na+, K+, Mg+2,Cu+2, Sn+2; аніони Сl-, SO4-2, Br-, F-, I-, а також СО2 у вигляді НСО3-2.

Склад води постійний, що досягається рівновагою між поступанням і виведенням солей. Така солена вода не придатна для вживання людиною. Ми використовуємо прісну воду, яка складає лише невелику частину 0,6 % у ріках, озерах і ґрунтових водах. Прісна вода утворюється при випаровуванні із океанів, суші і листя рослин і виглядає у вигляді дощів чи снігу.

Скільки необхідно людині води і ще важливіше питання: яка якість цієї спожитої води? Нам потрібна чиста вода. А як встановити її якість? Які показники чистоти води? Ми не можемо вживати воду, яка має поганий запах, який свідчить про присутність отруйних речовин. Ми не будемо пити воду, яка має забарвлення чи в ній плавають забруднення.

Але коли ми беремо стакан з водою без запаху, кольору і смаку чи гарантує це нам достатню якість води? На етикетці води, яку ми купуємо написано, що в ній містяться катіони: Na+, K+, Mg+2,Cu+2, Fe2+ і аніони: Сl-, SO4-2, НСО3-, а також розчинені гази із повітря: O2, N2 і СО2 – спеціально проводять обробку.

Крім того питна вода не повинна містити патогенних мікроелементів, які можуть викликати різноманітні хвороби. Існує стандарт на питну воду. Перш за все розрізняють воду м’яку і тверду.

Твердість води обумовлена наявністю в ній розчинних солей Са2+, Mg2+. При цьому розрізняють тимчасову і постійну твердість воду. Тимчасова обумовлена наявністю розчинних солей гідрокарбонатів Са2+, Mg2+, які при кип’ятінні розкладаються до карбонатів і випадають у осад у вигляді накипу у чайниках.

Са(НСО3)2+СаСО3↓+СО2↑+Н2О

Постійна твердість води обумовлена наявністю ній розчинних сульфідів MgSO4 і СаSO4. Твердість води визначається кількістю солей, які містяться в 1 л води. Так як води містять невелику кількість цих розчинних солей, то Са2+ чи Mg2+ твердість визначається м моль – еквівалентах/л. Іноді в застарілій літературі і в ГОСТах можна зустріти мг-екв/л, що не зовсім вірно. На лабораторних роботах будете визначати цей показник титруванням.

М’яка вода до 4 м моль-екв/л

Середня – 4 – 8 м моль-екв/л

Тверда -8 – 12 м моль-екв/л

Дуже тверда - › 12 м моль-екв/л.

Використовують різні методи пом’якшення:

  1. фізичний (кип’ятіння)

  2. хімічний (обробка содою)

  3. йодообмінний метод.

В питній воді повинно бути достатньо кисню. Тому визначається показник біохімічне споживання кисню (БСК). Важливим показником є кількість мікроорганізмів в 1 л води. Так кишкових паличок повинно бути більше 3-х на 1 л води. Вода, яку ми споживаємо із крану піддається попередній очистці. Це технологічна процедура, яка включає в себе фільтрування, відстоювання. Обробка проти мікробів – хлором.

Це забезпечує захист від найбільш потогенних і шкідливих мікроорганізмів. Засіб далекий від ідеального, адже Сl2 – газ дуже отруйний із сильним запахом, а окислення його різних органічних речовин може привести до одержання дуже отруйних речовин – діоксанів. Від якості води залежить здоров’я людини. На це повинно бути звернена увага лікаря, який хоче розуміти і знати як боротися із недугою.

Хімія атмосфери.

Атмосфера нашої планети – це надзвичайно складна система, в якій температура і тиск змінюються в широких границях. Склад її не постійний. Нас найбільше цікавить повітря біля поверхні Землі. 99% всього складу приходиться на долю двох газів N2 (78%) і O2 (21%). Всі інші гази – 1%. СО2 – 0,03 %.

Людина своєю практичною діяльністю має великий вплив на атмосферу. Зміна складу атмосфери приведе до зникнення життя на Землі. Можна тільки подивуватись ідеальному співвідношенню газів атмосфери і механізму, який забезпечуючи людину необхідним для її дихання киснем, завдяки механізму поглинання продукту життєдіяльності організмів - СО2, підтримується постійний склад атмосфери. Однак з розвитком технічного прогресу кількість викидів постійно зростає і, напевне, настане такий момент, коли кількість викидів настільки збільшиться, що може зміститись динамітна рівновага в атмосфері, що грозить неминучими катастрофами для людства.

Серед газів, що викидаються в атмосферу і впливають на неї, можна виділити 2 типи:

1). Ті, що викликають парниковий ефект;

2). Ті, які руйнують озоновий шар, який находиться у верхніх шарах атмосфери і захищає все живе На Землі від впливу космічного випромінювання.

За останні 100 років температура підвищилась на 0,4-0,80С. Може це і не дуже страшно? Але це привело до танення антарктичних льодів, зменшення льодяного щиту. Гренландії, який за останні 5 років скоротився на 250 км3.

Як утворюється парниковий ефект? Потік сонячного випромінювання, який доходить до Землі розподіляється так:

31% сонячного випромінювання відбивається назад

23% губиться в атмосфері

46% поглинається Землею.

В результаті Земля нагрівається і утворюється направлений вверх потік ІЧ випромінювання. Більшу частину цього випромінювання поглинають хмари: пари води і інші парникові гази (СО2, СН4 оксиди азоту, сірки).

Частина тепла випромінюється в космос, а частина вертається на Землю і вони дістає додаткову кількість тепла.

Великий вплив мають і озон руйнуючі озоновий шар – на висоті 50 км О+О23 гази – фреони (похідні фторхлорвуглеводів).

Існують міжнародні організації, які регулюють викиди парникових газів різними країнами, надаючи їм квоти викидів.

В атмосфері проходять хімічні процеси окиснення розкладу.

Окиснення метану:

О3+nν=O·+O2

H2O+O=OH·+OH

CH4+OH→CH3·+ H2O

CH3·O2+M= CH3O2+M

CH3O2+NO= CH3O+NO2

CH3O+O2= CH2O+ H2O

H2O+NO→OH+NO2

NO2+nO=NO+O

Хімічні властивості та застосування в медицині s-елементів І групи

Елементи

%

у земній корі;

% в організмі людини, топографія

Форма існування і поширені в природі сполуки

Можливі ступені окислення в сполуках. Реакції, що характеризують властивості

Характерні якісні реакції

Елементи І А групи

Літій

Li

6,5*10-3

1*10-4

кров, м’язи 3

У вигляді солей Li+

Li+1

Li2O - основний;

LiOH - сильна основа (луг)

Взаємодіють з кислотами, утворюючи солі:

Li2O+2HCl2LiCl+H2O

LiOH+ HClLiCl+H2O

(малорозчинні LiF↓, Li2CO3↓, Li3PO4↓)

Натрій

Na

2,6

0,25плазма крові, лімфа, травні соки

У вигляді солей Na+

Мінерали і гірські породи силікатного типу;

NaCl – кухонна сіль;

Na2SO4 - сульфат натрію (Каспійське море)

NaNO3 – натрієва селітра (Чілі)

Na+1

Na2O - основний

NaOH - сильна основа

(луг)

Взаємодіють з кислотами, утворюючи солі:

Na2O+2HCl2NaCl+H2O

NaOH+ HCl NaCl+H2O

Солі добре розчинні, крім Na[Sb(OH)6]

Na++H2SbO4-→ NaH2SbO4 ↓

Білий Na дигідроантимонат

умови:

висока конц. Na+

pH=7

реакція іде на холоді.

Реакцію використовують для осадження Na+ із сироватки або плазми при гіодометричному визначенні Na+ в крові.

Забарвлення полум’я: легкі солі Na+ забарвлюють полум’я в жовтий колір.

Калій

К

2,5

0,22

печінка, нирки, серце, мозок, кров.

У вигляді солей К+

Мінерали і гірські породи силікатного типу, грунт, KCl*NaCl – сильвініт; KCl*MgCl2*6H2O – карналіт;

рослинний попіл містить K2CO3

К+1

K2O - основний

KOН - сильна основа

(луг)

Взаємодіє з кислотами, утворюючи солі:

К2O+2HCl2КCl+H2O

КOH+ HCl КCl+H2O

Солі добре розчинні, крім KClO4↓ K2[PtCl6]

K++HC4H4O6-→KHC4H4O6 ↓білий

К гідротартрат,Розчиняється у воді, кислотах і лугах, не розчинний в CH3COOH:KHC4H4O6+H+ →K++H2C4H4O6

Умови:

висока конц. К+

pH≤ 7

реакція іде на холоді

відсутність NH4+

2K++Na++[Co(HO2)6]3-→K2Na[Co(NO2)6]↓

жовтий

калій-натрій гексанітрито(III)кобальт.

Р-ю використовують для осадження К+ із сироватки при перманганатометричному визначенні К+1.

Забарвлення полум’я – блідо-фіолетове (через синє скло).

Рубідій Rb

0,03

1*10-5

У вигляді солей Rb+.

Радіоактивні нукліди: 87Rb

Rb+1

Rb2O – основний

RbOН - сильна основа

(луг)

Взаємодіють з кислотами, утворюючи солі

Цезій

Cs

-

10-4

У вигляді солей Cs+.

Радіоактивні нукліди: 137Cs

Cs+1

Cs2О - основний

CsOH - сильна основа

(луг)

Взаємодіють з кислотами, утворюючи солі

Францій

Fr

-

-

Еритроцити, серцевий м’яз

У вигляді радіоактивних солей Fr +,

Радіоактивні нукліди: 223Fr

Елемент

Біологічна роль

Застосування в медицині

Лікарські препарати

Li+

Біогенний елемент, входить в склад крові, тканин і органів. Особливо багато в м’язах.

Вирівнює водно-електролітний обмін в мозку;

Впливає на транспорт Na+ в нейтронах і м’язевих клітинах.

Накопичується замість Na+ і K+ в фазі скорочення міокарда.

При потраплянні в організм витісняє N+ K+ (накопичується в тканинах, збільшує кількість N+, що виводиться з сечею).

Психіатрія: солі володіють антистресовою дією, агресивність при психічних хворобах. Гінекологія: зменшує емоційні розлади у жінок в перед менструальному періоді.

Li2CO3 – профілактика і лікування психічних захворювань, істерії.

LiCl – кондиціонування повітря (регулювання вологості).

C3H6OH-COOLi сіль оксимасляної кислоти – проти аритмічний препарат.

Na+

Основний позаклітинний іон.

Добова потреба 4-7 г.

Забезпечення осмотичного тиску в клітинах.

Підтримання кислотно-лужної рівноваги (pH).

Підвищення збудливості і провідності нервових волокон.

Підтримання нормальної збудливості м’язевих клітин.

Вплив на роботу ферментів.

Посилює набухання білків (зв’язування води білками)

Регумеція водного обміну.

Обмеження вживання кухонної солі (NaCl) – метод боротьби з набряками.

Гіпертонічний розчин NaCl – внутрівенно при легеневих, шлункових, інших внутрішніх кровотечах, а також для промивання шлунку при отруєнні AgNO3.

Зовнішньо у вигляді компресів і примочок для лікування гнійних ран.

Na2SO4 – при отруєнні солями барію, плюмбуму – Na2SO4 – при гіперацидозному гастриті, виразці шлунку і дванадцятипалої кишки – внутрішньо. Зовнішньо – для полоскання, промивання.

Радіоактивний 24Na – вивчення швидкості кровотоку, лікування лейкемії.

Ізотонічний розчин (0,9% р-н NaCl) – призначають внутрівенно, підшкірно, ректально при отруєннях, крововтратах, токсичній диспенсії та ін.

Кровозамінна рідина Петрова міститьNaCl. Глауберова сіль Na2SO4 – послаблюючий, жовчогінний засіб.

Силамін містить 10%NaOH, застосовується при виготовленні протезів зубів.

Мольдін (міститьHNClOH, застосовується для штампування коронок зубів).

NaHCO3 – 1-2% розчин – для промивання очей і слизової оболонки.

NaHCO3 – 4-5% розчин – для парентерального введення.

NaHCO3 – 3-5 г. – при отруєнні кислотами, мухоморами, етанолом, урановими сполуками, тіофосом.

K+

Основний внутріклітинний іон. Добова потреба 2-3 г.

Участь у створенні мембранного потенціалу клітин.

Підтримує нормальний ритм роботи м’язів (напр. міокарду).

Разом з Na+ утворюють систему, що забезпечує ізотонічність клітин і оточуючого середовища.

Забезпечує біоелектричні процеси нервової і м’язевої збудливості і провідності (збільшення вмісту K+ понад норму пригнічує автоматизм і скоротливість міокарду).

Участь у синтезі білків, обміні вуглеводів.

Входить в склад деяких ферментів, впливає на їх активність.

Солі швидко всмоктуються і швидко виводяться нирками.

Солі калію не можуть бути замінені в організмі людини ніякими іншими солями.

KCl – при м’язовій дистрофії, порушенні серцевого ритму, для відновлення рівня калію в організмі, при нестримній блювоті, важких інтоксикаціях, після операцій.

KBr

KY – лікарські препарати, що регулюють діяльність нервової системи, м’язевих клітин.

Rb

Cs

Не з’ясована

Стимулюючий вплив на активність гормонів коркового шару наднирників і статевих гормонів.

Радіоактивні нукліди 87Pb, 137Cs є добрими замінниками радію при лікуванні рака, оскільки швидко розпадаються і тому не мають тривалого шкідливого впливу.

Радіоактивні нукліди 87Pb, 137Cs є добрими замінниками радія при лікуванні рака, оскільки

Fr

Здатний вибірково накопичуватись в пухлинах на ранніх стадіях їх розвитку.

Радіоактивний, використовується при діагностиці онкохвороб.

Хімічні властивості та застосування в медицині s-елементів ІІ групи

Елементи

%

у земній корі

%

в організмі людини,

топографія

Форма існування і поширені в природі сполуки

Можливі ступені окислення в сполуках. Реакції, що характеризують властивості

Характерні реакції, особливості

Елементи II А групи

Берилій Be

4*10-4

-

Be металічний.

У водних розчинах присутній у вигляді катіону [Be(H2O)4]2+.

BeO – оксид;

BeCl2 – хлорид; ;

Be3Al2(SiO3)6 – берил (зелені ізомруди, блакитно-зелені аквамарини).

Всі сполуки отруйні!

Be2+

BeO – нерозчинний у воді.

Be(OH)2 амфотерний

Кислотні властивості:

BeO+2HCl→t BeCl2+H2O

Be(OH)2+2HCl→BeCl2+2H2O

Основні властивості:

Be(OH)2+2NaOH→Na2[Be(OH)4 гідроксоберилат

Берилати швидко гідролізують. Солі Be2+добре розчинні, гідролізують (розчини солей мають ph<7)

Всі сполуки отруйні!

Небезпечно перебувати в атмосфері, що містить пил Be і сполук. При роботі дотримуватись ТБ

Магній Mg

2

0,04

Дентин і емаль зубів, кістки, м’язи, підшлункова залоза, нирки, мозок, печінка, серце.

MgO – палена магнезія;

MgCO3 – магнезит;

MgCO3*CaCO3доломіт; Mg2+ надає гіркоти морській воді;

Mg2+ - зумовлює загальну твердість води: (Mg(HCO3)2 – тимчасову або карбонатну; MgSO4,MgCl2 – постійну або некарбонатну).

Mg2+;

MgO – основний;

Mg(OH)2 - нерозчинна основа.

Взаємодіють з кислотами, утворюючи солі:

Mg O+2HCl→ Mg Cl2+H2O

Mg (OH)2+2HCl→ Mg Cl2+2H2O

Солі добре розчинні, крім

MgCO3↓, MgSiO3↓, MgSO3↓,

Mg3(PO4)2↓.

Mg2++2OH-→Mg(OH)2

білий амфорний

Mg2++Na2HPO4+NH4OH→MgNH4PO4↓+H2O

білий кр. (розч. В

кислотах)

MgNH4PO4↓+3H+1→Mg2++NH4++H3PO4

MgNH4PO4↓+CH3COOH→Mg2++NH4++CH3COO-1+HPO42-

Кальцій

Ca

3,5

1,4

Всередині клітин, кістки, зуби.

У вигляді нерозчинних солей:

CaCO4- вапняк,крейда мармур

CaSO4*2H2O- гіпс;

CaCl2*2H2O – хлорид;

Ca3(PO4)2 – фосфорит.

Ca2+зумовлює загальну твердість води: (Ca(HCO3)2-тимчасову або карбонатну; CaSO4;CaCl2- постійну або некарбонатну).

Ca2+;

CaO – основний;

Ca(OH)2-сильна основа (луг).

Взаємодіють з кислотами, утворюючи солі:

CaO+2HCl→ CaCl2+H2O

Ca(OH)2+2HCl→ CaCl2+2H2O

Солі добре розчинні, крім

CaCO3↓, CaSiO3↓, CaSO3↓,

Ca3(PO4)2↓.

Забарвлюють полум’я в цегляно-червоний колір.

Ca2++SO42-→CaSO4

(2H2SO4)білий

CaSO4↓+(NH4)2SO4→(NH4)2 [Ca(SO4)2]

CaSO4↓+(NH4)2C2O4→CaC2O4↓+2NH4+

білий кристал

При розгляді в мікроскоп кристалики у формі поштових конвертів. Реакцію застосовують для визначення Ca2+ в сечі і крові перманганатометричним методом.

Ca2++Na2CO3→CaCO3↓+2Na+

CaCO3↓+2H+→Ca2++H2O+CO2

Стронцій

Sr

0,04

1*10-3

концентрується в кістках, частково заміщуючи Ca.

У вигляді солей сульфатів і карбонатів: SrSO4-целестин

SrCO3-стронціаніт

Sr2+;

SrO - основний

Sr(OH)2 - сильна основа (луг)

Взаємодіє з кислотами, утворюючи солі (розчинні хлориди, нітрати):

SrO+2HCl→ SrCl2+H2O

Sr(OH)2+2HCl→ SrCl2+2H2O

Забарвлює полум’я в карміново-червоний колір.

Sr2++SO42-→SrSO4

білий

Sr2++CaSO4→SrSO4↓+Ca2+ (насичений р-н гіпсу)

Sr2++C2O42-→SrC2O4

(NH4)2C2O4 білий

SrC2O4+2H+→Sr2++H2C2O4

Sr2++CrO42-→SrCrO4

(K2CrO4) жовтий

SrCrO4+2H+→Sr2++H2CrO4

Sr2++CO32-→SrCO3↓ білий аморфний

Барій

Ba

0,04

1*10-5

концентрується в певних відділах ока (сітківка 15%)

У вигляді нерозчинних солей

BaSO4-барит

BaCO3-вітерит

Всі солі розчинні отруйні!

Ba2+;

BaO – основний;

Ba(OH)2 - сильна основа (луг)

Взаємодіє з кислотами, утворюючи солі:

BaO+2HCl→ BaCl2+H2O

Ba(OH)2+2HCl→ BaCl2+2H2O

Нерозчинні солі:

BaSO4, BaSO3, BaCO3, BaSiO3, Ba3(PO4)2.

Забарвлюють полум’я в жовто-зелений колір

Ba2++SO42-→BaSO4↓ білий кр.

BaSO4+H+

Ba+2+CrO42-BaCrO4жовтий

BaCrO4розчиняється в HCl, HNO3 не розчиняється в CH3COOH.

Ba2++C2O42-BaC2O4

BaC2O4+2H+Ba2++H2C2O4 (HCl HNO3 CH3COOH(t))

Ba2++CO32-BaCO3 білий аморф.

BaCO3+2H+Ba2++H2O+CO2

Радій Ra

2*10-10

1*10-12

концентрується в скелеті (78%)

Всі 14 нуклідів радіоактивні

Елементи

Біороль

Застосування в медицині

Лікарські препарати

Ca2+

Добова потреба 0,8-0,9 г.

В організм поступає з молоком, овочами, злаками.

  1. Концентрація Ca2+ регулюється гормонами пара щитовидних залоз

  2. Основним регулятором засвоєння є вітамін Д, при гіповітамінозі всмоктування Ca2+ зменшується.

  3. Головний компонент кісток і зубів у вигляді солей CaCO4 і C3(PO4)2, від вмісту залежить твердість, ріст і мінералізація кісток.

  4. Передача нервових імпульсів.

  5. Скорочення м’язів.

  6. Регуляція роботи серця.

  7. Згортання крові.

  8. Сприяє виділенню ацетилхоліну.

  9. В складі ферментних систем (лецитиназа) впливає на їх активність.

  10. Знижує збудливість клітин ЦНС, недостача супроводжується збудженням НС (тетанія)

  11. Впливає на кислотно-лужну рівновагу.

  12. Впливає на функцію ендокринних залоз (особливо пара щитовидних)

  13. Протизапальна і десенсибілізуюча дія.

  14. Ca2+ антагоніст Na+ K+ Mg2+.

Як протизапальний і десенсибілізуючий засіб.

Розчинні у воді солі застосовуються для електрофорезу.

Радіоактивний 45Ca – вивчення швидкості утворення кісткової тканини, а також впливу на цей процес вітаміну Д і гормонів пара щитовидних залоз.

CaCl2 – зменшує проникність судин, проти алергічний і протизапальний засіб (кропивниця ,променева хвороба, ревматизм, кровотечі, переломи кісток, шкірні хвороби, отруєння солями Mg2+Pb2+, оксалатами, фторидами, Hg, фосгеном.

CaCO3 – крейда осаджена-антацидна і адсорбуюча дія. Внутрішньо – хвороби ШКТ, зовнішньо – присипки, зубні порошки.

2CaSO4*H2O – палений гіпс – гіпсові пов’язки при переломах, стоматологія – зліпки порожнини рота.

Силуар містить CaCO3 – поковочна маса при виготовленні дрібних золотих вкладок, зубів, дуг і т.д.

Цемент “Кальмецин” містить Ca(OH)2 – пломбовочний матеріал для лікувальних прокладок (стоматологія).

Цемент “Силіцин” містить CaO.

Sr2+

  1. Утворення і зміцнення зубної емалі.

  2. Процеси кісткоутворення (накопичується там, де йде інтенсивний остеогенез).

  3. Збільшується вміст в еритроцитах і зменшується в плазмі при лейкозах.

  4. 90Sr – радіоактивний, утворюється при ядерних вибухах – викликає променеву хворобу, саркому кісток і лейкоз крові.(Накопичення 90Sr в атмосфері небезпечно для людини, особливо дітей).

Визначення вмісту Sr в плазмі і еритроцитах використовують для діагностики і прогнозування лейкоза.

89Sr і 90Sr – променева терапія при лікуванні кісткових пухлин

Сполуки отруйні.

Ba2+

Роль не вияснена.

  1. Концентрується в певних відділах ока (сітківка  1,5%)

  2. Збільшується концентрація в плазмі крові і еритроцитах при лайкозах.

Кількісне визначення служить діагностичним тестом і прогнозом при лікуванні лейкозів.

Розчинні солі отруйні!

BaSO4 – нерозчинний у воді і в розведенній HCl (шлунковий сік), добре поглинає рентгенівські і гамма-промені – використовують для рентген-діагностики хвороб ШКТ.

Обережно! Наявність домішок інших розчинних солей Ba може викликати отруєння. При отруєннях – внутрішньо сульфати (Na2SO4, MgSO4) BaSO4(*4) – лікування виразки шлунку і дванадцятипалої кишки.

Ba(OH)2 – каталізатор в складі цементів і паст в стоматпрактиці.

Be

Вивчена недостатньо.

Присутність в організмі сполук є причиною захворювань (берилієвий рахіт, берилоз)

Підвищений вміст пригнічує лужну фосфатазу, утворюються розчинні фосфати, які виводять з організму фосфор (берилієвий рахіт)

Віконця рентгенівських трубок зроблені з металічних берилієвих пластинок, оскільки добре пропускають рентгенівські промені.

Хірургічні інструменти, голки, виготовляють із нікелевих сплавів з 2-4% Be.

Всі сполуки отруйні!

Сполуки не використовуються.

Отруйність пояснюється хімічними властивостями:

  1. в розчинах не утворюються прості іони Be2+;

  2. утворює ковалентні зв’язки, внаслідок мало радіуса атома і більшої електронегативності, ніж у розміщених поряд Li, Mg.

  3. Фосфати добре розчинні.

Mg2+

Добова потреба – 10 мг на 1 кг маси тіла.

  1. В залежності від концентрації блокують або забезпечують нервово-м’язеву передачу.

  2. Знижують артеріальний тиск, пригнічуючи судинноруховий центр та центр дихання.

  3. Компоненті активатор ферментів (карбокси-пептидаза, аденозин-трифосфатаза).

  4. Утворює комплексні сполуки з білками ферментів (енолаза, фосфорилаза).

  5. Гальмують виділення ацетилхоліна.

  6. Сприяють виведенню холестерину із організму.

  7. Стимулюють перистальтику кишечника і жовчовиділення.

  8. Впливають на вуглеводнево-фосфорний обмін і синтез білка.

  9. Є антагоністами Ca2+.

CuSO4 - при судомах, гіпертонії, хворобах жовчного міхура, обезболювання родів; має послаблюючу жовчогінну і сечогінну дію.

Біла глина ((NH4)2SO4*CaSiO3*MgSiO3) – обволікаюча, адсорбуюча дія (присипки, мазі, пасти в дерматології; внутрішньо – при інтоксикаціях).Основа пігулок. Стоматологічні пасти.

Сполуки застосовуються для електрофорезу при лікуванні гіпертонії.

Стоматологія

MgO – в складі цинк – фосфатних цементів – постійний пломбовочний матеріал; для фіксації одиничних коронок, мостів і незнімних протезів. (Швидко твердіючі, міцні цементи); в складі кристосила-2, що застосовується для відливання зубних протезів із кобальто-хромового сплаву.

Тальк (3MgO*4SiO2*H2O) – присипки, основа таблеток і пігулок.

Магнія тіосульфат (MgS2O3) – внутрішньо при гіпертонії, атеросклерозі, хронічній коронарній недостачі, хворобах ШКТ і жовчних шляхів.

Магнія трисилікат (Mg2SiO3*H2O) – адсорбуючий, обволікаючій і антацидний засіб при гіперацидних гастритах, виразковій хворобі шлунку і дванадцятипалої кишки.

Палена магнезія (MgO)\ - антацидний послаблюючий засіб при хворобах ШКТ.

Магнія пероксиду (MgO2+MgO) – протимікробна і в’яжуча дія при бродінні в шлунку і кишках, диспенсії, метеоризмі, проносі.

Біла магнезія (3MgCO3*Mg(OH)2*3H2O) – антацидна і легка послаблююча дія, при язвах шлунку і дванадцятипалої кишки, гіперацидний гастрит; в складі зубних порошків.