Медико-біологічне значення оксигену

Оксиген грає виключно важливу роль в природі. За участю оксигену здійснюється один з найважливіших життєвих процесів - дихання. Окислення оксигеном вуглеводів, жирів та білків служить джерелом енергії для живих організмів. Важливе значення має і інший процес, в якому бере участь оксиген, - тління і гниття загиблих тварин і рослин; при цьому складні органічні речовини перетворюються на простіші (зрештою в СО₂, Н₂О і N₂), а останні знов вступають в загальний круговорот. Єдиним джерелом, що поповнює атмосферу оксигеном, є життєдіяльність зелених рослин (процес фотосинтезу). Тому серйозною екологічною проблемою є збереження рослинного світу нашої планети.

Сполуки оксигену з гідрогеном

Вода

Вода - найпоширеніша на Землі речовина.

Поверхня земної кулі на 3/4 покрита водою (океани, морить, озера, льодовики). У великих кількостях вода також знаходиться в атмосфері і земній корі. Наша планета буквально просочена водою і оповита водяною парою. Загальні запаси вільної води на Землі складають 1,4 млрд. км³. Майже стільки ж води знаходиться у фізично та хімічно зв'язаному стані, наприклад в природних кристалогідратах: глауберовій солі Nа₂SО₄ • 10Н₂O, бокситах А1₂О₃ • nН₂O та ін.

Проте запаси прісної води, придатної для пиття і побутових потреб вельми обмежені. Тому в даний час охорона водних ресурсів і очищення стічних вод стали найбільш актуальними екологічними проблемами, що стоять перед людством.

Організми, тварин і рослин містять від 50 до 90 % води. У організмі людини вона складає близько 65 % від маси тіла.

Реакції гідратації - це приєднання води до речовини.

При гідратації кислотних оксидів утворюється кислота:

 

SO₂ + H2O = H₂SO₄; P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄

 

При гідратації основних оксидів утворюються основи:

 

Na₂O + H₂O = 2NaOH; BaO + H₂O = Ba(OH) ₂

 

Реакції гідролізу - це процес розкладання речовини в результаті обмінної взаємодії між молекулами речовини і молекулами води

 

Гідроліз солей (розглядатись буде окремо).

Гідроліз карбідів металів

 

CaC₂ + H₂O = Ca(OH)₂ + C₂H₂↑

Карбід кальцію ацетилен

 

Перекис гідрогену.

Н₂О₂ - є безбарвною рідиною. Дуже вибухонебезпечна. У продаж поступає рідше 30% розчин - перигидроль, частіше 3% розчин.

Застосування Н₂О₂ в медицині.

Розчин перекису гідрогену (2,7-3,3 %) є фармакопейним препаратом, застосовується як бактерицидний і кровоспинний засіб.

Бактерицидна дія пояснюється розкладанням Н₂О₂ в тканинах під дією ферменту каталази із звільненням молекулярного кисню, що окисляє різні органічні сполуки (зокрема, білки протоплазми мікроорганізмів), що приводить до загибелі мікроорганізмів.

Кровоспинна дія Н₂О₂ пояснюється рясним утворенням бульбашок кисню, на поверхні яких прискорюється процес переходу фібріногена у фібрин. Що утворюється при розкладанні Н₂О₂ піна відносить з поверхні шкіри і з ранових порожнин частинки чужорідних тіл, згустки крові, гній, сприяючи механічному очищенню ран.

 

Сульфур та його сполуки.

Відносна електронегативність сульфуру набагато нижче, ніж у оксигену, тому порівняно з ним окислювальна здатність сульфура значною мірою ослаблена.

Проте, сульфур утворює стійкі сполуки з гідрогеном і металами, в яких знаходиться в ступені окислення -2. Але, на відміну від оксигену, сульфур існує в сполуках і в позитивному ступені окислення. До найбільш важливих сполук, що утворюються сульфуром, відносять: H₂S (S^-2) - сульфіди, S (S⁰) - вільна сірка

SO₂ (S⁺⁴) - сульфіти, SO₃ (S⁺⁶) - сульфати.

Сульфур - хімічно активний неметал. Відомі сполуки майже зі всіма елементами, окрім інертних.

Найважливішою сполукою сульфуру є сірчана кислота Н₂SO₄, де сульфур знаходиться у найвищому ступені окислення +6. Найбільше значення мають середні солі Н₂SO₄ - сульфат кальцію СаSO₄ (СаSO₄ ^. 2Н₂О - гіпс) і зовсім нерозчинна сіль ВаSO₄, яка виявляє сульфат - іони в розчинах (це якісна реакція на сульфат- іони):

SO₄^-2 + Ва⁺² = ВаSO₄↓

 

Значення тіосульфат- іонів (S₂O₃^-2)

При нагріванні розчину Nа₂SО3 з порошком сульфуру утворюється натрій тіосульфат:

Nа₂SО₃ + S = Nа₂S₂О₃

З розчину виділяється кристалогідрат - Nа₂S₂О₃ ^. 5Н₂О -натрій тіосульфат - сіль тіосірчаної кислоти Н₂S₂О₃.

Тіосірчана кислота дуже нестійка і розкладається на Н₂О, SO₂ і S. Натрій тіосульфат Nа₂S₂О₃ ^. 5Н₂О застосовують в медичній практиці як протитоксичний, протизапальний і дезінфікуючий засіб. Як протитоксичний засіб, натрій тіосульфат використовують при отруєннях сполуками ртуті, свинцю, синильною кислотою і її солями. Механізм дії препарату, очевидно, пов'язаний з окисленням тіосульфат-іона до сульфіт-іона і елементного сульфуру:

S₂О₃^-2 → SO₃^-2 + S⁰

Іони свинцю і ртуті, що потрапляють в організм з їжею або повітрям, утворюють погано розчинні нетоксичні сульфіти:

Pb⁺² + So₃^-2 → PbSO₃↓

Цианід-іони взаємодіють з елементною сіркою, утворюючи менш отруйні тіоцианати:

CN^- + S⁰ → NCS^-

Застосовують натрій тіосульфат і для лікування корости. Після втирання в шкіру розчину Nа₂S₂О₃ роблять повторні втирання 6 %-ного розчину НСl. В результаті реакції з НС1 натрій тіосульфат розпадається на сульфур і діоксид сульфуру:

 

Nа₂S₂О₃ + 2НС1 = 2NaС1 + SО₂ + S↓ + Н₂О

які і надають згубну дію на коростявих кліщів.

 

 

8.3 Інші біологічно важливі р-елементи (Селен. Іод, Бром, Флуор,

Бор, Силіцій, Алюміній. Станум, Плюмбум, Арсен).

 

Біологічна роль елементів ІІІА групи та їх застосування в медицині

Бор

Вміст Бору в організмі людини становить 10^-5 % мас. Концентрується він головним чином у легенях (0,34 мг), щитовидній залозі (0,30 мг), селезінці (0,26 мг), печінці, мозку (0,22 мг), нирках, серцевому м'язі (0,21 мг).

Біологічне значення Бору ще не з'ясовано. Встановлено, що Бор бере участь у вуглеводно-фосфорному обміні, взаємодіє з рядом біологічно актив­них сполук, наприклад вуглеводами, ферментами, вітамінами, гормонами. Вживання харчових продуктів з великим вмістом Бору порушує в організмі обмін вуглеводів і білків, призводить до розвитку ендемічних ентеритів. Сполуки, що містять Бор, мають антисептичну і протизапальну дію. При прийомі усередину проявляють протиепілептичну дію.

Із сполук Бору, застосовуваних у медицині, слід виділити борну кис­лоту. Це фармакопейний препарат із слабкими дезінфікуючими властивос­тями, тому у вигляді розчинів, очних і вушних крапель, присипок, мазей і т.д. застосовується в офтальмології, отоларингології і дерматології. У комп­лексі з йодидом Калію, сульфатом Купруму і вітамінотерапією борну кис­лоту застосовують для лікування гіпотрофій. Крім того, борна кислота в якості наповнювача входить до складу формоліта, що застосовується в зубопротезній справі при відливі сталевих зубів. Борат Натрію з гідрокси­дом Алюмінію входять до складу стоматологічних паст, застосовуваних як клей-прошарок для зубних протезів. Тетраборат Натрію (бура) (фармакопей­ний препарат) - антисептичний засіб, застосовується зовнішньо як протимік­робний і протизапальний засіб для спринцювань, полоскань, примочок.

Алюміній

Алюміній відноситься до незамінних для живого організму мікроеле­ментів. Загальний його вміст в організмі людини становить 10^-5 % мас., і в основному концентрується в сироватці крові, легенях, печінці, кістках, нирках, він входить також у структуру оболонок нервових клітин головно­го мозку людини. Добова потреба організму в Алюмінію 49 мг. Його біо­логічна роль вивчена мало. В організмі алюміній відіграє опорну роль, він бере участь у побудові епітеліальної і сполучної тканин, що складають близько 50 % маси всього тіла, у процесах регенерації кісткової тканини, в обміні Фосфору.

Сульфат Алюмінію в дозах 0,001-0,1 мг підвищує активність пан­креатичної амілази, а в більш високих концентраціях (від 1 до 20 мг) -цілком її дезактивує. Іони Алюмінію А1⁺³ і препарати Алюмінію мають в'я­жучу, протизапальну, кровоспинну і протимікробну дію. Алюмінієва фольга застосовується в медицині для лікування і захисту опікових і виразкових поверхонь, оскільки Алюміній сприяє також нормалізації окисно-відновних процесів. Гідроксид Алюмінію - фармакопейний препарат, застосовується зовнішньо у виді присипок, паст, мазей як адсорбуючий і обволікаючий засіб у дерматології. Усередину призначається як препарат, що зменшує кислотність у шлунку (антиацидний препарат). Гідроксид Алюмінію вхо­дить до складу пломбуючих рідин, що застосовуються у стоматології.

Сульфат калію-алюмінію (галуни) КА1(3О₄)₂ ^. 12Н₂О застосовується у вигляді водних розчинів як в'яжучий, протизапальний і кровоспинний засіб (у дерматології, стоматології, офтальмології і т.д.), а кровоспинні олівці (галунів - 20 %, сульфату Алюмінію - 78 %, оксиду Кальцію - 2 %) - як в'яжучий і кровоспинний засіб при дрібних порізах, саднах. Сульфат Алюмінію (разом з ацетоном) використовують для виділення ферментів, тому що він не денатурує білкові речовини. Оксид Алюмінію є складовою частиною цементу для фіксації постійних протезів, а також силікатного цементу, що застосовуються в стоматологічній практиці для пломбування зубів і фіксації одиноких коронок, мостів, протезів, що не знімаються, тощо.

Алюмосилікати (К₂О ^. А1₂О₃ ^. 6SіО₂) входять до складу силікатного це­менту, що застосовується як пломбуючий матеріал. Каолін (А1₂О₃ ^. 2SіО₂ ^. 2Н₂О, або Н₄А1₂Si₂О₉) також широко застосовується в стоматологічній практиці, в зубопротезній справі.

Токсична дія

Оксид Бору та борна кислота відносяться до сильнодіючих токсинів. Вони легко проникають крізь плаценту і мають ембріотоксичну дію.

Токсичність Алюмінію проявляється у його впливі на обмін речовин, Функцію нервової системи, у здатності діяти безпосередньо на розмно­ження та ріст. Велика комплексоутворююча здатність Алюмінію веде до зниження активності ряду ферментів. Алюміній проявляє конкуруючу дію з Кальцієм і Фосфором, що веде до зменшення їх вмісту в організмі. До­ведено також конкуруючу дію Алюмінію та Феруму. Високий вміст Алю­мінію в організмі призводить до виникнення психічних розладів.

 

Біологічна роль елементів ІVА групи та їх застосування в медицині

Силіцій

Вміст Силіцію в організмі людини становить 10^-3 % мас. Більше всього силіцію знаходиться в печінці, наднирниках, волоссі, кришталику ока. В організм людини попадає не тільки через травний канал, але й через легені у вигляді оксиду Силіцію (IV). Силіцій і його сполуки впливають на формування і нормальне функціонування епітеліальних і сполучних тка­нин, надаючи їм міцність, еластичність і непроникність. Сполуки Силіцію перешкоджають проникненню ліпідів у плазму крові і відкладанню їх на стінках судин. З порушенням обміну Силіцію зв'язують виникнення ба­гатьох патологічних процесів в організмі (гіпертонія, ревматизм, виразка шлунка, гепатит, недокрів'я, деякі захворювання шкіри, кісток і т.д.). Вміст Силіцію в плазмі крові при інфекційному гепатиті збільшується, що може служити діагностичним тестом.

Силіцій і його сполуки знаходять застосування в медичній практиці. У кількості 2,5 % кремній входить до складу нержавіючої хромонікелевої сталі, що застосовується в ортопедичній практиці.

Карбід Силіцію (зелений або чорний) застосовується в стоматології для шліфування пломб і пластмасових протезів. Оксид Силіцію (IV) вхо­дить у склад силаура (пакувальна маса), що використовується в ортопе­дичній практиці для виготовлення форм при відливці дрібних золотих зуболікарських виробів: вкладок, зубів, дужок і т.д. Крім того, оксид Силіцію є складовою частиною багатьох цементів, які застосовуються в стоматологічній практиці для пломбування зубів під коронки, для фіксації одиночних коронок, мостів, постійних протезів і т.д.

Германій, Станум, Плюмбум

Загальний вміст цих елементів в організмі людини становить відпо­відно 10^-6, 10^-4 і 10^-6 % мас. Біологічна роль цих елементів не вивчена. Плюмбум і його сполуки дуже отруйні і викликають хронічні отруєння. Станум в кількості 28 % входить до складу порошку (сплав, у який входять Аргентум, Купрум і Станум), що застосовується в стоматології для одер­жання "Амальгами срібної", тобто металевих пломб. Крім того, Станум входить до складу цементу і рідини (евтектичного сплаву Талій - Станум), що використовуються для одержання металевих пломб без Н§.

Із сполук Плюмбуму з медицині знаходять застосування такі, як оксид Плюмбуму (II), ацетат Плюмбуму (II) (фармакопейні препарати), свинцева вода [2 %-ний розчин основного ацетату свинцю (СН₃СОО)(ОН)Рb], пластир свинцевий простий, їх застосовують у дерматології для примочок і сприн­цювань як в'яжуючі, протизапальні і антимікробні засоби.

 

Токсична дія

Оксид Силіцію (SіО₂) проявляє загальнотоксичну дію, найбільш уражаючи дихальні шляхи та печінку, викликаючи силікоз.

Токсичну дію проявляють також азбести, слюди та тальк, які викли­кають різні типи пневмонікозу.

При гострих отруєннях GеО₂ спостерігають некрози слизової оболон­ки трахеї, набряк легенів. GеСl₄ викликає подразнення шкіри.

Дія сполук Стануму викликає порушення в роботі шлунково-киш­кового тракту. Інгаляційні попадання пилу стануму можуть викликати форму пневмонікоза - станноз.

Сполуки Плюмбуму уражають центральну і периферичну нервову систему, кістковий мозок, кров, генетичний апарат клітини, порушують синтез білка, тобто мають загальнотоксичну дію. Дія всіх сполук Плюм­буму в основному схожа. Токсичність сполук Плюмбуму зростає з під­вищенням їх розчинності. В основі дії, як правило, лежить блокування -SН-груп білків та ферментів.

 

Біологічна роль елементів VА групи та їх застосування в медицині

Арсен

Вміст Арсену в організмі людини становить 10^-6 % мас. Він накопи­чується в печінці, нирках, селезінці, легенях, у волоссі і кістках. Арсен затримується на роки (що має значення для судової експертизи). Однак максимальна концентрація Арсену спостерігається в мозковій тканині і м'язах. Арсен відноситься до дуже важливих мікроелементів, що беруть активну участь у біохімічних процесах живого організму. Арсен впливає на процеси кровотворення, він концентрується в еритроцитах і бере участь у синтезі гемоглобіну. Протианемічний ефект Арсену, як вважають, визна­чається безпосереднім впливом його на кістковий мозок. Крім того, Арсен бере активну участь в окисно-відновних процесах, а також у процесах нуклеїнового обміну. Однак у великих дозах Арсен і його солі - найсильніші отрути. Встановлено пригнічуючу дію Арсену на активність біоло­гічних каталізаторів - ферментів.

У медицині знаходить застосування оксид Арсену Аs₂О₃ (миш'яко­вистий ангідрид), білий миш'як (фармакопейний препарат). При місцевому застосуванні білий миш'як некротизує патологічне змінені тканини (шкірні покриви, пульпу зуба), тому застосовується в дерматології, у стоматоло­гічній практиці у вигляді паст. При введенні миш'яковистого ангідриду усередину він стимулює процеси кровотворення, підвищує анаболічні про­цеси, нормалізує функцію нервової системи і поліпшує трофічні процеси в шкірних покривах. Застосовується при анеміях, неврастенії, виснаженні. Арсенат Натрію кристалічний Nа₃АsО₃, динатрієва сіль миш'якової кис­лоти Nа₂НАsОз і 1 %-ний розчин арсенату Натрію для ін'єкцій є фармако­пейними препаратами. У малих дозах вони стимулюють еритропоетичну функцію кісткового мозку, підвищують анаболічні процеси, поліпшують трофіку шкіри, у великих кількостях пригнічують лейкопоез. Застосову­ються при неврозах, анемії, виснаженні, у великих дозах - при лейкозі. Дія розчину арсеніту Калію (фармакопейний препарат) аналогічна дії розчину арсенату Натрію. Його призначають при лікуванні лейкозів. У біології і медицині використовуються також нукліди Арсену, наприклад радіоак­тивні нукліди ⁷¹Аs і ⁷⁴Аs. Вони застосовуються при хворобах крові, а також з діагностичною метою для уточнення локалізації пухлини мозку. Арсен входить до складу багатьох органічних сполук, що є лікарськими препа­ратами, наприклад неосальварсана-914, що застосовується для лікування сифілісу і поворотного тифу.

Токсична дія

Аміак викликає подразнення очей та верхніх дихальних шляхів.

Оксиди Нітрогену при контакті з вологою поверхнею легенів утво­рюють нітратну та нітритну кислоти, що може призвести до набряку леге­нів. При потраплянні у шлунок порушується кислотно-лужний баланс. При отруєннях оксидами Нітрогену в крові утворюються нітрати та нітрити, які викликають розширення судин і зниження артеріального тиску. Нітрити та N0, попадаючи у кров, блокують гемоглобін. Нітрат-іони проявляють потрійну токсичність: власна токсичність нітрат-іона, вторинна - пов'язана з утворенням нітрит-іона, і третинна - пов'язана з утворенням з нітритів нітрозосполук. Нітратна кислота, як окиснювач, при попаданні на шкіру викликає опіки.

Білий фосфор сильний токсикант, червоний - малотоксичний за раху­нок нерозчинності в біологічних рідинах. Сильною отрутою є фосфін, який діє переважно на нервову систему та обмін речовин. Хлориди Фосфору сильно подразнюють очі та дихальні шляхи (у 5-10 разів сильніше ніж НС1).

Арсен викликає ряд розладів: порушення тканинного дихання та зниження енергетичних ресурсів клітини, загальний ацидоз, обезводнення організму, порушення транспортування кисню, він є канцерогеном. У дав­нину Арсен та його сполуки були найсильнішими отрутами.

 

Біологічна роль елементів VIА групи та їх застосування в медицині

Селен

Біологічна роль Селену ще остаточно не вивчена. Але відомо, що він бере активну участь у багатьох ланках біологічних процесів. Селен кон­центрується у тканинах і органах з високою функціональною активністю (печінці, нирках, серці, гіпофізі, кісткових м'язах). Значні кількості Селену знаходяться в сітківці ока (близько 7 мкг), у зв'язку з чим виникає питання про його роль в процесах сприйняття світла. Не виключено також при­сутність селену у білковій частині молекули родопсину. Доведено, що Селен накопичується в тих частинах ока, що активно беруть участь у зоровому акті, тобто в клітинах пігментного епітелію й у прилягаючих до них рецепторах, де селен перетворює світлову енергію в енергію елек­тричного потенціалу сітківки ока. Від останнього залежить подальше зорове сприйняття дійсності.

Селен впливає на функції статевих залоз, наприклад, він необхідний для нормального плину вагітності. Сполуки Селену отруйні і при прийомі усередину діють подібно Арсену. Однак мікродози препаратів Селену ос­таннім часом набули більш широкого застосування в медицині, наприклад для попередження захворювань некротичного характеру, для лікування деяких захворювань очей, печінки, підшлункової залози, дистрофічних процесів у різних тканинах, а також для електрофорезу, особливо в сто­матологічній практиці. Сульсенове мило (містить Сульфур і Селен) засто­совується в дерматології для лікування шкірних захворювань.

 

Біологічна роль елементів VIIА групи та їх застосування в медицині

Флуор

Вміст Флуору в організмі людини становить 10^-5 % мас. Він міс­титься у всіх органах і тканинах організму, але більше всього його у во­лоссі, кістках, зубах. Добова потреба організму у Флуорі 1-2 мг. Основна біологічна роль Флуору зв'язана з його участю в процесах утворення кіс­ток, формування зубної емалі і дентину. Флуор використовується для про­філактики карієсу зубів. Надлишок Флуору в організмі може викликати захворювання зубів - флюороз. Препарати Флуору (NаF, КF та ін.) засто­совуються при лікуванні тиреотоксикозів, ендемічного зоба, а також у стоматологічній практиці. Крім того, Флуор і його сполуки входять до складу силікатних цементів.

Хлор

Вміст Хлору в організмі людини становить 10^-2 % мас. Він зна­ходиться переважно в позаклітинній рідині. Добова потреба організму в Хлорі 4-6 г. В організмі іони Хлору сприяють відкладенню глікогену в печінці, беруть участь в утворенні буферної системи крові, у регуляції осмотичного тиску і водно-сольового обміну. Хлор входить до складу багатьох ферментних систем, він активує амілазу, що секретується слин­ними залозами. Іон Хлору входить до складу хлоридної кислоти, що відіграє важливу роль у травленні. У шлунковому соку здорової людини утримується близько 0,5 % хлоридної кислоти. При різних захворюваннях шлунка вміст хлоридної кислоти в шлунковому соку відхиляється від норми. Тому визначення хлоридної кислоти в шлунковому соку має важливе діагностичне і клінічне значення. Атоми Хлору взаємодіють з аміногрупами амінокислот мікробних клітин і руйнують їхню структуру, викликаючи тим самим загибель мікроорганізмів. Ці властивості Хлору використовуються для дезінфекції, знезаражування води тощо. Хлор вхо­дить до складу багатьох органічних сполук, що мають наркотичні й анестезуючі властивості і широко застосовуються в медицині. Розбавлена хлоридна кислота (8,2-8,4 %) - фармакопейний препарат, необхідний для початкових стадій травлення. Крім того, хлоридна кислота стимулює ви­ділення секретів підшлункової залози і печінки, сприяє всмоктуванню Феруму із стравоходу, має протимікробну дію. Призначається при анацид­ному й гіпоцидному гастритах, диспепсії.

У медицині знаходять широке застосування солі хлорвмісних кислот (NаСІ, КС1, NаСlO, СаОС1₂ та ін.). Хлорид Натрію використовують для приготування фізіологічного розчину та лікування катаральних хвороб слизових оболонок, гіпохлорит Натрію NaClO (0,5 %-ний розчин) - для зрошення ран. Велике значення мають хлорорганічні сполуки, які засто­совують як розчинники та ліки.

Бром

Загальний вміст Брому в організмі людини становить 10^-4 % мас. Він знаходиться у всіх органах і тканинах. За допомогою мічених атомів вста­новлено, що більше всього Брому в мозковому шарі нирок, щитовидній залозі, гіпофізі, крові і сечі. Добова потреба організму в бромі (0,8 мг). Бром підсилює процеси гальмування центральної нервової системи, в цьому полягає його найважливіша цілюща дія на нервову систему. Препарати Брому (солі Натрію, Калію, амонію) у малих дозах концентрують і підсилюють процеси гальмування в корі головного мозку. При підвищеній збудливості центральної нервової системи вони можуть відновлювати рівновагу між процесами збудження і гальмування. У великих дозах бро­міди пригнічують процеси збудження в центральній нервовій системі, включаючи спинний мозок, але майже не впливають на центр довгастого мозку. Бром бере участь у біосинтезі статевих гормонів (тестостерону) і регулює функцію статевих залоз. Багато сполук Брому (солі Натрію, Калію, амонію й ін.) є фармакопейними препаратами і призначаються при роз­ладах вищої нервової діяльності, у тому числі епілепсії, неврастенії, істерії, нервовому безсонні, білій гарячці, розумовій перевтомі, а також при гіпер­тонії, виразковій хворобі і т.д. Радіоактивний нуклід Брому ⁸²Вr знаходить застосування в експериментальних і клінічних дослідженнях.

Йод

Йод - відомий антисептичний і кровоспинний засіб. Крім того, він входить до складу багатьох фармацевтичних препаратів. Йод відноситься до групи життєво необхідних мікроелементів і постійно знаходиться в організмі людини у кількості 10^-4 % мас., або 20-25 мг. З них 15 мг утримується в щитовидній залозі, інші - у м'язах, шкірі, кістках, печінці, нирках, головному мозку, крові тощо.

Постійна концентрація Йоду в крові людини (10^-6 - 10^-5 %) є "йодним дзеркалом" крові. Йод надходить в організм із їжею і водою. Добова потреба організму в йоді 0,2 мг. Основна біологічна роль Йоду полягає в тому, що він бере участь у синтезі гормону щитовидної залози - тироксину і є його незамінним структурним компонентом. При недостачі Йоду в орга­нізмі порушується діяльність щитовидної залози, розвивається захворю­вання - ендемічний зоб. Йод бере участь у водно-солевому обміні, впли­ваючи на концентрацію в організмі іонів Натрію і Калію. Йод і його сполуки у визначених концентраціях впливають на фагоцитарну активність лейкоцитів, знижують шкірну проникність, тобто Йод позитивно впливає на імуногенез.

Йод і його сполуки підвищують активність деяких статевих гормонів. Бром і Йод виділяються з організму головним чином із сечею, тому кількісне визначення їх у сечі і крові має діагностичне і клінічне значення. Спиртовий розчин йоду (5 і 10%-ний), або йодна настойка, є фармакопей­ним препаратом, має місцеву антисептичну, дратівну, відволікальну і проти­запальну дії. Використовується в хірургії для обробки рук хірурга, ран операційного поля, при фурункульозі; усередину - при гіпо- і гіпертиреозі, ендемічному зобі, атеросклерозі, бронхіті, бронхіальній астмі, ревматизмі, а також при отруєнні Меркурієм, Плюмбумом і т.д. Мікройод (йоду -0,0005 г, йодиду Калію - 0,005 г, кореня валеріани - 0,05 г) є заспокійливим засобом. Сполуки Йоду застосовуються також для електрофорезу при лікуванні гіпертонічної хвороби.

Йод затримує проходження рентгенівських променів, тому його пре­парати в якості рентгеноконтрастних засобів широко використовуються для рентгенологічних досліджень нирок, сечовивідних шляхів, кровонос­них судин і серця, жовчного міхура і печінки і т.д. Радіоактивний нуклід Йоду ¹³¹І у вигляді йодиду Натрію служить для дослідження стану щито­видної залози і для лікування при тіреотоксикозі, радіоактивний Йод - при лікуванні раку щитовидної залози. Останнім часом радіоактивний Йод ¹²⁵І застосовується для ранньої діагностики вагітності. Метод дуже простий, витрати часу мінімальні - всього одна година: вагітність діагностується на шостий день після її настання.

Токсична дія

Іон Флуору F^- паралізує ряд ферментів, пригнічує процеси обміну вуглеводів, жирів, а також дихання тканин і гальмує діяльність щитовидної залози, викликає хворобу флюороз. НF викликає опіки слизистих оболонок та шкіри, а також деструкцію слизистих оболонок бронхів та легенів.

Хлор виявляє подразнюючу та припікальну дії. За рахунок доброї розчинності у воді, насамперед уражає слизову оболонку верхніх дихаль­них шляхів та бронхів. Гідрогенхлорид за рахунок повної дисоціації у воді виділяє протон, який має каталітичні властивості і реагує з органічними молекулами. Цим пояснюється некроз клітин, який викликає гідроген-хлорид. Хлорвмісні кислоти викликають опіки.

Бром відносять до подразнюючих речовин, що мають сильну при­пікальну дію. Бром та його сполуки можуть порушувати структуру подвій­ної спіралі ДНК і викликати її денатурацію. Антагонізм Брому та Йоду у їх впливі на щитовидну залозу проявляється лише при високих концентраціях першого.

Пари йоду мають сильну подразнюючу дію. Надлишок Йоду в ор­ганізмі порушує обмін інших мінеральних речовин. Йод, як і Бром, може порушувати структуру подвійної спіралі ДНК і викликати її денатурацію. Гідрогенйодид діє на організм майже як і гідрогенхлорид, а йодиди при­гнічують синтез білка.