S-елементи ІІА групи

Знайдіть додаткову інформацію про біологічну роль s-елементів та застосування їх сполук у медицині.

Які сполуки Натрію та Калію використовуються в медичній практиці?

У яких елементів ІА групи електронегативність найвища? Поясніть, з чим це пов`язано?

БЕРИЛІЙ (Ве). Відомо, що Берилій міститься в рослинах, а також в тканинах організму тварин. В останні роки було з’ясовано, що вміст Берилію в організмі людини складає приблизно 10^-7 %, тобто він відноситься до ультрамікроелементів. Біологічна роль даного елементу вивчена недостатньо. Відомо, що сполуки Берилію, особливо леткі, є токсичними та викликають ряд захворювань (берилієвий рахіт, бериліоз та ін.). Біологічну несумісність Берилію з фізіологічними процесами можна пояснити його хімічними властивостями (здатністю утворювати міцні зв’язки з біолігандами в комплексних сполуках та високою розчинністю берилій фосфатів). В медицині сполуки Берилію не використовуються.

МАГНІЙ (Mg). Даний елемент відноситься до макроелементів. Вміст в організмі складає близько 20 г або 0,027 %. Добова потреба в даному макроелементі складає 10 мг на 1 кг маси тіла. Концентрується Магній в організмі людини, переважно, в емалі зубів та кістковій тканині, а також накопичується в підшлунковій залозі, м’язах, нирках, мозку, печінці та серці. В організмі людини Магній виконує достатньо важливу біологічну функцію. Йони Мg²⁺ забезпечують зниження збудливості нейтронів і передачу нервового імпульсу у м’язи; терморегуляцію; енергетичне забезпечення організму; формування кісток та зубів. Йони Магнію входять до складу багатьох ферментних систем, де є незамінним компонентом та активатором. З деякими білками Магній утворює комплексні сполуки. Йони Мg²⁺ сприяють виведенню холестерину з організму, стимулюють перистальтику кишковику та жовчовиділення, впливають на вуглеводно-фосфорний обмін та синтез білка. Йони Мg²⁺ є антагоністами йонів Кальцію.

Магній сульфатMgSO₄ широко використовуються в медицині. Так, його застосовують при судомах різного походження, гіпертонічних хворобах, захворюваннях жовчного міхура. Магній тіосульфатMgS₂О₃ призначається внутрішньо при гіпертонічній хворобі, атеросклерозі, захворюваннях шлунково-кишкового тракту та жовчних шляхів. Відрізняється від сульфату магнію тим, що майже не спричиняє послаблюючої дії. Магній оксид MgO – антацидний та жовчогінний препарат. Призначається при виразковій хворобі шлунку і дванадцятипалої кишки, гиперацидному гастриті, отруєнні кислотами. Магній пероксид MgО₂ характеризується протимікробною та послаблюючою дією. Призначається при захворюваннях шлунку і кишковику, а також при диспепсії, метеоризмі, проносі. Препарат «Панангін» або «Аспаркам», що містять у складі йони Mg²⁺ та К⁺ назначають при серцевих захворюваннях.

Джерелами надходження Магнію до організму людини є харчові продукти. Досить велика кількість цього елементу міститься в гречаній крупі та пшоні; багато Магнію знаходиться в таких продуктах харчування, як квасоля, горох, шпинат, кавун, молоко сухе, халва, горіхи, фундук. Цілком можливо забезпечити добову потребу в Магнії при вживанні житнього і пшеничного хліба, чорної смородини, кукурудзи, сиру, моркви, салату, шоколаду. Магній міститься у м'ясних продуктах, а саме: свинині, телятині, шинці, ковбасі. Картопля містить Магній у кількості 23 мг на 100 г продукту, капуста білокачанна - 16 мг, буряк - 22 мг, томати - 20 мг, цибуля зелена і цибуля ріпчаста - 18 мг і 14 мг відповідно. Відносно невелика кількість Магнію міститься в яблуках і сливах - всього до 9 мг на 100 г продукту.

КАЛЬЦІЙ (Са). Даний хімічний елемент міститься в кожній клітині організму людини і відноситься до макроелементів. Загальна концентрація Кальцію в організмі людини складає 1,4 %. Добова потреба організму в Кальції складає 0,5 г, хоча рекомендується вживання до 1 г Кальцію. Це пов’язано із тим, що Кальцій, який надходить з продуктами харчування, всмоктується в кишковику лише на 50 %, що є наслідком утворення в шлунково-кишковому тракті важкорозчинного кальцій фосфату Са₃(РО₄)₂ та кальцієвих солей жирних кислот. В організмі концентрація Кальцію регулюється гормонами. Основним регулювальником засвоєння Кальцію є вітамін D, при нестачі якого всмоктування Кальцію зменшується. Основне депо Кальцію в організмі людини – скелет. В кістках та зубах дорослої людини близько 1 кг Кальцію знаходиться у вигляді кристалічного мінералу – гідроксилапатиту Са₁₀(РО₄)₆(ОН)₂, утворення якого відбувається за рахунок взаємодії йонів Кальцію з фосфат-іонами. Йони Са²⁺ приймають участь в передачі нервових імпульсів, скороченні м’язів, регулюванні роботи серця, згортання крові. Йони Кальцію впливають на кислотно-лужну рівновагу, регулюють функцію ендокринних залоз, здійснюють протизапальну дію.

Кальцій хлорид СaCl₂ застосовують в медицині при алергічних захворюваннях, ревматизмі, кровотечах, переломах кісток, захворюваннях шкіри, а також при отруєнні солями Магнію, щавлевої кислоти, Меркурієм, фосфогеном, надає протизапальну дію. Кальцій карбонатСаСО₃ виявляє антацидну та адсорбуючу дію. Його призначають при захворюваннях шлунково-кишкового тракту. Також використовують для виготовлення зубних порошків. Кальцій сульфатСаSO₄·0,5Н₂О використовують для виготовлення гіпсових пов’язок в ортопедії, та в стоматологічній практиці при виготовленні зубних протезів.

Добову норму йонів Кальцію забезпечують наступні продукти харчування: молоко, йогурти, кефір, сметана, сири, сироватка. У знежирених молочних продуктах Кальцію міститься рівно стільки ж, скільки і в молочних продуктах підвищеної жирності. Легко засвоюваний Кальцій міститься в овочах і зелені: броколі, цвітній капусті, ріпі, моркві, морській капусті, селері, листовому салаті, бобових (квасоля, горох, боби), насінні, горіхах, маку. Багатий Кальцієм кунжут. З риб найбільше Кальцію містять сардини. Систематичне вживання хліба з висівками, злаками і з борошна грубого помелу також підвищить вміст йонів Кальцію в організмі. Яйця містять суттєву кількість Кальцію. Іноді, для відновлення балансу Кальцію в організмі, вживають мелену яєчну шкаралупу.

БАРІЙ (Ва). Переважно концентрується в сітківці ока. Однак, біологічне значення цього елементу до кінця не визначено. Масова частка Барію в організмі людини складає 10^-5 %. При лейкозах вміст Барію в плазмі крові та еритроцитах збільшується. Таким чином, кількісне визначення Барію може сприяти діагностиці лейкозу та прогнозуванню його лікування. Розчинні у воді сполуки Барію токсичні. Так, небезпечними для організму людини є такі розчинні у воді сполуки, як барій хлорид BaCl₂, барій нітрат BaNO₂, барій нітрит BaNO_3, барій хлорат та барій перхлорат

В медицині знаходить застосування суспензія барій сульфатуBaSO₄(барієва каша).Дану сполуку використовують для рентгенівської діагностики захворювань травного тракту, оскільки вона не розчинна у воді та розбавленій хлоридній кислоті, яка міститься в шлунку, а також поглинає рентгенівські промені. Барій гідрооксид Ва(ОН)₂ в якості каталізатору входить до складу паст та цементу, що використовують в стоматологічній практиці.

Джерелом надходження йонів Барію до організму є такі продукти харчування, як помідори, боби, соя, а також морепродукти.

СТРОНЦІЙ (Sr). Відноситься до мікроелементів. Його вміст в організмі людини складає 10^-3 %. Концентрується він, головним чином в кістках, частково заміщуючи йони Кальцію. Стронцій відіграє важливу роль у формуванні зубної емалі. При введені в організм радіоактивного Стронцію визначено, що даний елемент накопичується в місцях, де протікає інтенсивний остеогенез (підвищена ламкість кісток). При лейкозах вміст Стронцію в плазмі крові зменшується, а в еритроцитах збільшується. Визначення концентрації Стронцію в плазмі крові та еритроцитах використовують для діагностики захворювання лейкозом. Радіоактивне випромінювання нукліду Стронцію ⁹⁰Sr, що утворюється в результаті ядерних вибухів, спричиняє променеву хворобу, саркому кісток та лейкоз крові. Накопичення нукліду Стронцію ⁹⁰Sr в атмосфері спричиняє велику небезпеку для людей. Разом із тим радіоактивні ізотопи ⁸⁹Sr та ⁹⁰Sr використовують в променевій терапії при лікуванні кісткових пухлин.

РАДІЙ (Ra). Загальний вмістцього елементу в організмі людини складає 10^-11–10^-12 %. Максимальна кількість Радію, що може міститися в організмі, складає 1·10^{-7 г. Концентрується Радій переважно в кістковій тканині. Радіоактивний нуклід Радію 226}Ra в медицині практично не використовується, його замінюють іншими елементами (¹³⁷Сs, ⁶⁰Co та ін.) Таким чином, життєво необхідними елементами ІІА групи є Кальцій та Магній. Схожість фізико-хімічних властивостей Са, Sr, Ba, обумовленні електронною будовою атомів елементів та проявляється в біологічній дії вказаних елементів. Разом із цим, різниця в електронній будові s-елементів ІІА групи, обумовлює індивідуальність їх біологічної дії, зокрема токсичність.

Дата добавления: 2014-11-25