Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Біологічна роль та застосування в медицині s та р – елементів



Натрій (Na).

Один із основних катіонів живих організмів, необхідних для здійснення життєво важливих функцій. Натрій відіграє важливу роль в іонному балансі внутрішнього середовища живого організму. Впливає на стан м׳язової і серцево-судинної систем. Йони Натрію забезпечують сталу величину осмотичного тиску, а як компонент буферних систем – підтримують стале значеначення pH біологічних рідин.

В тілі людини знаходиться у всіх тканинах, в основному в іонізованих формах. В медицині використовують хлорид натрію (ω= 0,9 % - фізіологічний розчин), натрію гідрокарбонат (сода).

Солі Натрію в організмі знаходяться переважно в розчинному стані в плазмі крові, в лімфі, в лікворі, в травних соках. В клітинах Натрію значно менше, тому він зосереджується в позаклітинних зонах. Натрій відіграє важливу роль у затриманні води в організмі. Підраховано, що 1 г натрію може затримати до 25 г води.

Калій (К).

Відноситься до основних внутрішньо-клітинних катіонів, бере участь у ряді життєво важливих процесів. Деякі сполуки Калію використовують в хімікофармакологічній промисловості і в медицині. Солі Калію широко використовують в вигляді добрив.

Загальний вміст Калію в організмі людини дещо більший від Натрію. Найбільше Калію міститься в печінці, нирках, серці, м’язах та мозку. В організмі людини вміст Калію становить 160-250г. Він міняється в залежності від віку, статі. В великих кількостях Калій знаходиться в рослинних продуктах, особливо в абрикосах, персиках, апельсинах, бананах, ананасах, картоплі, помідорах, капусті, моркві.

Як препарати Калію в медицині використовуються органічні (калій ацетат, калій аспоролінат, калій оротат) і неорганічні солі калію(калій хлорид).

Вони підтримують водний баланс, розподіл води, осмотичний тиск, кислотно-основну рівновагу, збудливість м׳язової і нервової тканин.

Йони Натрію і Калію необхідні живим організмам для генерування біопотенціалів у нервовій системі, м’язах та секреторній тканині, а також для регулюванн роботи серцевого м’яза (міокарда). Йон Na+ є основним позаклітинним йоном, а К+ - внутрішньоклітинним. Концентація К+ всередині клітини в 35 раз більша, ніж у позаклітинній рідині, а Na+ , навпаки, - в 14 розів більша в позаклітинному середовищі, ніж в середині клітини. Такий нерівномірний розподіл йонів по відношенню до мембрани клітини є причиною виникнення біопотеціалів у клітинах. При збудженні змінюється проникність клітинної мембрани, і тому Na+ швидше переходить в середину клітини, ніж йони К+ на її поверхню. Це зумовлює виникнення додаткового заряду в середині клітини і від׳ємного назовні, тобто відбувається деполізація.

За рахунок калій-натрієвої помпи, відбувається створення нервових імпульсів, та роботи регулювання серцевого м’яза. Наявність йонної помпи є головною причиною виникнення потенціалів у клітиних.

Кальцій (Са).

Володіє високою біологічною активністю, є основним структурним компонентом кісток скелета і зубів тварин і людини, а також важливим компонентом системи згортання крові.

Кальцій є незамінним елементом в харчуванні людини. Сполуки Кальцію укріплюють захисні сили організму і підвищують йогоо стійкість до зовнішніх факторів і інфекцій.

Вміст Кальцію в організмі дорослої людини становить близько 20г на 1 кг ваги людини. Основна частка знаходиться в кістковій і хрящовій тканинах і в зубах. При хронічній недостатності Кальцію (рахіт, остеоміляція) використовують препарати Кальцію в комбінаціх з вітаміном Д.

Недостатність може виникнути при великому його розході (ріст, лактація, вагітність), а також при харчовому розладі з недостатньою кількістю кальцію (картопля, хліб, м׳ясо). В цих умовах препарати Кальцію приймаються профілактично або додаються в харчові продукти (кальцій хлорид, кальцій глюконат, кальцій лактат, кальцій гліцерофосфат). В зв׳язку з тим, що Кальцій бере участь в обміні речовин в кістковій тканині і зубах, його приймають для покращення зрощення переломів, профілактики карієсу.

Магній (Mg).

Магній є одним із важливих біоелементів, служить активатором багатьох ферментативних процесів (регулює реакції фосфорного обміну, гліколізу, багато етапів синтезу білків, жирних кислот і ліпідів, синтез і розпад нуклеїнових кислот); потрібний для нормального функціонування нервової і м׳язової тканин. Сполуки Магнію, а особливо його солі, використовуються в медицині у вигляді лікарських препаратів.

В організмі здорової людини міститься близько 20 г магнію. Половина знаходиться в кістках, 1/3 – в м‘язах, решта – в біологічних рідинах, особливо в крові.

Добова потреба Магнію становить приблизно 300 мг і повністю задовільняється за рахунок продуктів харчування.

В залежності від розчинності в воді лікарські препарати Магнію ділять на 2 групи: добре розчинні (магній сульфат, магній тіосульфат, магній аскорбінат) і практично нерозчинні (магній карбонат, магній трисилікат).

На ЦНС препарати Магнію добре розчинної групи діють пригнічено, викликаючи снодійний, наркотичний і протисудорожний ефект. На серцево-судинну систему препарати Магнію викликають гіпотензійний ефект. Також зменшують протиударний і хвилинний об׳єм серця, пригнічують дихання, знижують тонус скелетної мускулатури. Ці ефекти проявляються при парантеральному введенні.

Препарати Магнію практично нерозчинні в воді призначаються в основному для прийому в середину. Токсична дія препаратів проявляється пригніченням ЦНС і дихання, зниженням тонуса скелетної мускулатури.

Карбон (С)

Елемент-органоген, що входить до складу молекул усіх найважливіших речовин, які забезпечують структуру і функції кліток - білків, нуклеїнових кислот, вуглеводів, ліпідів.

Карбону дуже мало в земній корі(0,02%), але багато в людському організмі(23%). В порівнянні із Si навпаки: в земній корі Силіцій дуже поширений(27%),а в людському організмі його дуже мало.

У природі найбільш поширеним оксидом Карбону є СО2, у воді утворює дуже слабку карбонатну кислоту, яка легко розкладається

СО2 + Н2О = Н2СО3

 

Оксиген (О)

Основний біогенний елемент, що входить до складу молекул усіх найважливіших речовин, що забезпечують структуру і функції кліток - білків, нуклеїнових кислот, вуглеводів, ліпідів, а також безлічі низькомолекулярних сполук. У кожній рослині чи тварині Оксигену набагато більше, ніж будь-якого іншого елемента (у середньому близько 70%). М'язова тканина людини містить 16% Оксигену, кісткова тканина - 28.5%; усього в організмі середньої людини (маса тіла 70 кг) міститься 43 кг Оксигену.

Фосфор (Р).

Входить в склад важливих біогенних сполук: нуклеотидів, нуклеїнових кислот, фосфоліпідів, ряду вітамінів. Бере участь в різних метаболічних процесах і відіграє важливу роль в життєдіяльності всіх живих організмів. Вміст Фосфору в крові є одним із важливих показників складу мінерального обміну і одним із основних діагностичних при знаків ряду захворювань і патологічних станів, таких як рахіт, спазмофілія, гіпопаратиреоз, гіперпаратериоз, синдром Лейвуда-Олбрайта.

В тілі людини знаходиться приблизно 1% Фосфору, але в перерахунку на суху вагу – 2,5%. Приблизно 80-87% всього Фосфору, який є в організмі людини, знаходиться в скелеті, близько 0,2% - в крові.

В живих організмах Фосфор п׳ятивалентний і входить головним чином до складу фосфатів і в меншій степені – в склад піро- і поліфосфатів.

Велика кількість Фосфору міститься в апатиті (флуорфосфаті кальцію) зубів. Розчинний Фосфор в організмі входить до складу неорганічних речовин (фосфати калію і натрію) і деяких органічних сполук.

Найціннішими джерелами легкозасвоюваного Фосфору є яйця (особливо жовток), печінка, м׳ясо, молоко, сир, боби, горох.

З точки зору клінічного дослідження важливим є визначення Фосфору в крові і сечі. В крові розрізняють 2 фракції Фосфору: кислотно розчинний Фосфор і кислотно нерозчинний.

В медичній практиці препарати Фосфору мають органічне призначення. Для практичних цілей використовують препарати, які доставляють в організм Фосфор або полегшують його доставку. Інколи достатнім є введення в харчовий режим продуктів з високим вмістом Фосфору, наприклад риби. Серед препаратів Фосфору розповсюдженими є аденозинтрифосфатна кислота, фітин, кальцій гліцерофосфат.

Препарати Фосфору в малих дозах посилюють ріст і розвиток кісткової тканини, стимулюють кровообіг, гальмують окисні процеси, беруть участь в обміні речовин.

Сульфур, S(Сірка).

Відноситься до біогенних органічних елементів, постійно входить до складу живих організмів і відіграє важливу роль в обміні речовин. В медицині сірка використовується як лікарський препарат, а в сільському господарстві – для боротьби з шкідниками і хворобами рослин. У людин і тварин особливо багато сірки міститься в кератині волосся, і шерсті, в тканинах нервової системи, хрящах, кістках.

В організмі людини Сульфур поступає з їжею. В процесі обміну речовин вона переходить в більш оскислену форму, кінцевими продуктами цього процесу є сульфати, які в печінці знезаражують токсичні продукти метаболізму – феноли. Із організму Сульфур виводиться з сечею і калом.

До препаратів, які використовуються в медичній практиці, відносять лікарські засоби, які містять елементарий Сульфур, який сам по собі в фармакологічному відношенні практично неактивний. Однак при взаємодії елементарного Сульфуру з деякими органічними речовинами, в організмі утворюються сполуки, які володіють фармакологічним ефектом.

В якості препаратів Сульфуру використовують очищену і осаджену сірку. Для зовнішнього вживання випускають очищену сірку, наприклад пасту сірко-цинко-карталонну.

Флуор (F)

Флуор відноситься до біомікроелементів і відіграє значну роль в розвитку і мінералізації кісток зубів. У крові людини місткість Флуору коливається в межах 0,03- 0,07%. Значно більше його є в кістках (10-30 %) і особливо багато є в зубах (в емалі 120- 150 мг, в дентині близько 50 мг).

В медицині деякі флуоромісткі сполуки зустрічаються, як лікарські засоби, вони використовуються для наркозу, в якості кровозамінників. В кістках і зубах Флуор знаходиться в нерозчиненому вигляді флуор кальцієвої солі, фосфатної кислоти флуор апатита.

Хлор (Cl).

Іони Хлору беруть участь у регуляції водно-сольового обміну в організмі, відіграють важливу роль в процесі транспорту іонів через біологічні мембрани і в утворенні біоелектричних потенціалів.

Газоподібний Хлор або хімічні сполуки, які містять Хлор в активній формі, використовують для знезараження питної води. Сам Хлор і багато хлоровмісних сполук токсичні. Добова потреба людини в іонах Хлору становить приблизно 215 ммоль. Основним джерелом поступання Хлору з іжею є харчова сіль. Виділення Хлору з організму відбувається з сечею і потом.

В медичній практиці препарати хлору використовують як дезинфікуючі і антисептичні засоби. В якості таких засобів використовуються хлороактивні сполуки: хлорна вода, гіпохлорити калію, літію, хлоропохідні ізоціанурової кислоти і її солі. В якості антисептиків використовують антиформін, хлорумін Б, пантоцид, хлорне вапно.

Бром (Br)

Найбільший вміст Брому відзначають в мозковій речовині, нирках, щитовидній залозі, тканині головного мозку, гіпофізі.

Бром входить до складу шлункового соку, впливаючи (поряд з хлором) на його кислотність. Добова потреба в Бромі становить 0,5-2 мг.

Основними джерелами Брому в харчуванні людини є хліб і хлібопродукти, молоко та молочні продукти, бобові. У нормі в плазмі крові міститься близько 17 ммоль / л Брому (близько 150 мг / 100 мл плазми крові).

Бром при надмірному накопиченні пригнічує функцію щитовидної залози, перешкоджаючи вступу в неї Йоду. Солі Брому здійснюють гальмівну дію на ЦНС, активують статеву функцію, збільшуючи обсяг еякулята і кількість сперматозоїдів в ньому.

Йод (J)

В організмі людини міститься близько 25 мг Йоду, з яких 15 мг — у щитовидній залозі. Йод входить до складу гормону щитовидної залози — тироксину. Крім того, в невеликій кількості він завжди є в крові, що необхідно для нормальної функції щитовидної залози. Добова потреба в Йоді дорівнює приблизно 100 мікрограмам, або менше 1 мікрограму на 1 кг ваги тіла.

При недостатності Йоду у воді i їжі послаблюється функція щитовидної залози i замість залозистої тканини розростається сполучна тканина, утворюючи досить значні нарости на передній поверхні шиї. В зв'язку з цим i захворювання має назву зобної хвороби. Території нашої області – це ендемічні зони, в яких мало Йоду у воді. Профілактика дозволяє уникати цього небезпечного захворювання.

Cелен (Se)

Селен здійснює на організм антигістамінну, антиалергенну, антитератогенну, антиканцерогенну, радіопротекторну, детоксикаційну й інші дії. Мікроелемент гальмує старіння організму, підтримує еластичність тканин, бере участь у детоксикації солей важких металів (кадмію, ртуті, арсену, свинцю, нікелю), хлорорганічних сполук, елементного фосфору та інсуліну. Сполуки мікроелемента підвищують світлочутливість сітківки ока, стимулюють активність неспецифічних чинників імунітету.

З дефіцитом Селену в організмі пов`язують патогенез атеросклерозу, панкреатиту, артриту, гематозу, інших захворювань.

Заняття №1

Тема: Біогенні s-елементи; біологічна роль, застосування в медицині.

Актуальність теми: Всі організми, їх тканини і органи містять в тій чи іншій кількості всі відомі хімічні елементи. Маса людського організму на 96% складається з чотирьох елементів (C, H, O, N); ще 3% складають Ca, P, K, S. Тільки 1% маси припадає на I, Fe, Na, Cl, Mg, Cu, Mn, Co, Zn і інші елементи. s-елементи застосовуються як фармакопейні препарати:

Навчальні цілі:

Знати: Класифікацію хімічних елементів, що складають організм людини; макро- і мікроелементи; особливості хімічних властивостей s-елементів пов’язані з будовою їх атомів; біороль і застосування в медицині сполук s-елементів; аналітичні реакції на катіони s-елементів.

Вміти: проводити якісні реакції на окремі s-елементи (реакції на полум’я йонів K+, Na+, Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+; дія розчину хромату калію на Sr2+, Ba2+);

 

Самостійна позааудиторна робота студентів.

1. Загальні відомості про біогенні елементи. Якісний та кількісний вміст біогенних елементів в організмі людини.

2. Макро-, мікроелементи та домішкові (ультрамікроелементи). Органогени.

3. Зв’язок між вмістом біогенних елементів в організмі людини та їх вмістом в довкіллі.

4. Електронна структура та електронегативність s- елементів.

5. Типові хімічні властивості s- елементів та їх сполук.

6. Аналітичні реакції йонів K+, Na+, Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+.

7. Біологічна роль Li, Na, K, Mg, Ca, Sr, Ba.

8. Застосування сполук s-елементів в медицині. Лікарські препарати, що містять s-елементи.

9. Токсична дія сполук.

Контрольні питання.

1. Що таке біогенні елементи, макро- і мікроелементи?

2. Зв’язок між вмістом біогенних елементів в організмі людини та їх вмістом в довкіллі.

3. Як за зміною забарвлення полум’я визначити присутність s-елементів у зразку?

4. Якими якісними реакціями можна визначити присутність K+, Na+, Mg2+, Ca2+, Ba2+, Sr2+.

5. Природні сполуки s-елементів, їх роль в організмі людини і застосування в медицині.

6. Біороль K+, Na+ в організмі.

7. Біороль Mg2+, Ca2+ в організмі.

8. Сполуки s- елементів, які застосовуються як медичні препарати, для рентгенодіагностики. Поняття про фізіологічний розчин.

9. Напишіть рівняння реакцій за схемою перетворень:

Ca®CaO®Ca(OH)2®CaCO3®Ca(HCO3)2

Na2O®Na2SO3®Na2SO4®NaCl

Ba®Ba(OH)2®BaCO3®BaSO4

Самостійна робота на занятті.

Виконати лабораторні роботи:

1. Реакції на полум’я.

2. Характерні реакції Ba2+, Sr2+.




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.