Радиусов d-элементов от их порядкового

Номера в периоде

 

Наличие эффекта d-сжатия является причиной появления триад d-элементов, относящихся к VIII Б группе. Триада железа: Fe, Co, Ni, триады платиновых металлов: Ru, Rh, Pd, а также Os, Ir, Pt.

Элементы триад имеют сходные физико-химические и биологические свойства из-за близкого значения атомных радиусов.

Триада железа

Fe Co Ni

d⁶ d⁷ d⁸

R, нм 0,123 0,118 0,114

ОЭО 1,64 1,70 1,75

 

К важнейшим соединениям d-элементов относятся:

1) оксиды: (а) основные FeO, MnO и др., ( б ) амфотерные ZnO, Fe₂O₃, Cr₂O₃, (в) кислотные FeO₃, Mn₂O₇.

2) гидроксиды: (а) основные Fe(OH)₂, Mn(OH)₂, ( б ) амфотерные Zn(OH)₂, Fe(OH)₃, Cr(OH)₃, (в) кислотные H₂FeO₄, HMnO₄.

3) гидриды: большинство d элементов образуют гидриды переменного состава TiН_1,7; TiH_0,9, а платиновые металлы образуют с водородом твердые растворы.

Для большинства d-элементов характерно многообразие степеней окисления атомов в соединениях (таблица 19).

 

Таблица 19 — Степени окисления d-элементов

 

Sc	Ti	V	Cr	Mn	Fe	Co	Ni	Cu	Zn
+3	+4	+5	+6	+7	+6	+5	+4	+3	+2
	+3	+4	+5	+6	+5	+4	+3	+2
	+2	+3	+4	+5	+4	+3	+2	+1
	+1	+2	+3	+4	+3	+2	+1
		+1	+2	+3	+2	+1
			+1	+2	+1

 

С ростом степени окисления:

(а) увеличивается кислотность оксидов и гидроксидов,

(б) возрастают окислительные свойства атомов и их соединений.

d-Элементы являются лучшими комплексообразователями, так как для них характерны маленькие ионные радиусы и сравнительно высокие степени окисления. Самыми сильными комплексообразователями являются элементы триад. Это обусловлено эффектом d-cжатия. В биосистемах d-элементы присутствуют только в форме комплексных соединений с биолигандами.

К биогенным элементам d-блока относятся Fe, Co, Mo, Cu, Zn, Mn. Они являются микроэлементами, выполняющими в организме многочисленные функции:

· активируют ферменты,

· входят в состав гормонов и витаминов,

· участвуют в процессах кроветворения и тканевого дыхания.

Химия p-элементов

 

К p-блоку относятся элементы с общей формулой ns²np^x, где x = 1-6. Они расположены в III A – VIII A группах.

· элементы подгрупп бора, углерода и азота

· пниктогены (V А группа),

· халькогены (VI A группа),

· галогены (VII A группа),

· инертные газы (VIII A группа).

Диагональ B – At делит p-элементы на металлы (под диагональю) и неметаллы (над диагональю). В подгруппах сверху вниз металлические свойства p-элементов усиливаются, а неметаллические ослабевают. Об этом свидетельствует уменьшение энергии ионизации, сродства к электрону и электроотрицательности.

В периодах слева направо усиливаются неметаллические свойства и ослабевают металлические. Наиболее активными неметаллами являются галогены и халькогены.

 

К важнейшим соединениям p-элементов относятся:

1) оксиды:

(а) основные (Bi₂O₃),

( б ) амфотерные (SnO, PbO, Al₂O₃ и др.)

(в) кислотные (SO₃, Cl₂O₇ и др.).

Кроме того, неметаллы p-блока образуют несолеобразующие оксиды, имеющие высокую физиологическую активность N₂O, NO, CO, SiO.

2) гидроксиды:

(а) основные Bi(OH)₃,

( б ) амфотерные Al(OH)₃, Pb(OH)₂, Sn(OH)₂,

(в) кислотные H₂SO₄, HNO₃.

3) гидриды: гидриды p-металлов (AlH₃)_x, SnH₂ ― это твердые кристаллические вещества, разлагаемые водой и кислотами.

C увеличением металличности атомов усиливается основность оксидов и гидроксидов, а с увеличением неметалличности - возрастает кислотность указанных соединений. Например:

H₃BO₃ H₂CO₃ HNO₃

Увеличение кислотности

 

HNO₃ H₃PO₄ H₃AsO₄

Уменьшение кислотности

Подобно d-элементам, p-элементы характеризуются многообразием степеней окисления атомов в их соединениях. С увеличением степени окисления атомов возрастает кислотность оксидов и гидроксидов элементов p-блока:

 

HCl⁺¹O→ HCl⁺³O₂→ HCl⁺⁵O₃→ HCl⁺⁷O₄

Увеличение кислотности

Водородные соединения p-неметаллов ― газы, растворяющиеся в воде с образованием:

a) бескислородных кислот (HCl, H₂S и др.),

б) оснований (NH₃, PH₃, AsH₃).

Кроме того, элементы IVA-группы углерод и кремний образуют водородные соединения CH₄ и SiH₄ не растворимые в воде и не взаимодействующие с ней.

В подгруппах сила бескислородных кислот уменьшается с ростом активности соответствующих неметаллов:

HF HCl HBr HI

Увеличение кислотности

Важнейшими биогенными элементами p-блока являются неметаллы- органогены С, O, N, P, S. Они, а также Cl, содержатся в организме человека в макро количествах.

Топография, биологическая роль и применение соединений важнейших биогенных элементов в медицине приведены в таблицах 20-22

 

 

Таблица 20― Биогенные s-элементы

Элемент	Ткани, с преимущественным накоплением элемента	Биологическая роль	Содержание Элемента на 70 кг веса тела	Лекарственные препараты и вещества
H Водород	Входит в состав углеводородов, углеводов, белков, жиров, нуклеиновых кислот, воды. Наибольшая часть водорода содержится в желудочном соке в виде Н3О^+, в плазме крови, лимфе, моче, в сером и белом веществе головного мозга, в почках, печени, коже, мышцах, легких, сердце	1) содержащиеся в желудочном соке ионы Н3О^+ проявляют противомикробное действие, убивая многих микро-организмов, зане-сенных в желудок с пищей 2) ионы гидроксония оказывают каталитическое действие: при их участии гидролизуются белки, полисахариды и др. биоорганические соединения 3) биохимические реакции организма протекают в водной среде.	10% (7 кг на 70 кг веса тела), макроэлемент	H2O2 (3%) — наружное антисептическое средство; H2O2 (6%) — обесцвечивание волос; H2O2 (30%) — лечение бородавок и бородавчатой формы красного плоского лишая; дистиллированная вода — фармакопейный препарат; тяжелая вода — изучение скорости всасывания воды в человеческом организме; дейтерий — как метка, вводимая в различные лек. препараты для исследования их фармакинетики; тритий— как метка для изучения метаболических реакций (механизм действия ферментов), диагностики ряда заболеваний, для определения общего количества воды в организме; NaHCO3 — антацидное средство
Na Натрий	Преимущественно в межклеточной жидкости. Сыворотка крови, спинно-мозговая жидкость, глазная жидкость, пищеварительные соки, желчь, почки, кожа, костная ткань (депо натрия), легкие, мозг	1) ионы натрия участвуют в поддержании осмотического давления 2) ионы натрия, входя в состав буферных систем, обеспечивают кислотно-основное равновесие организма 3) ионы натрия влияют на работу ферментов и регуляцию водного обмена (15 г натрия хлорида задерживает около 2 л воды) 4) участвуют в пере-даче нервного импульса, поддерживают в норме возбудимость мышечных клеток (избыток натрия вызывает депрессию, торможение ЦНС) 5) NaCl — источник соляной кислоты в желудочном соке 6) ионы натрия участвуют в переносе аминокислот и сахаров через клеточную мембрану 7) ионы натрия и калия активируют Na^+ -K^+ аденозинтрифосфатазу клеточных мембран, которая «выкачивает» ионы натрия из клетки и обеспечивает накопление ионов калия в клетке	0,08% (60 г на 70 кг веса тела), макроэлемент; из этого количества 44% натрия находится во внеклеточной жидкости и 9% — во внутриклеточной	NaCl (0,85%) — физиологический раствор, изотоничный плазме крови. Плазмозамещающая жидкость при больших потерях крови, обезвоживании организма, интоксикациях, а также для растворения различных лек. препаратов; NaCl(3-5-10%) — наружно в виде компрессов и примочек при лечении гнойных ран; NaCl (2-5%) — для промывания желудка при отравлении нитратом серебра; NaHCO3 — "медицинская сода", нейтрализует повышенную кислотность желудочного сока — антацид, а также используется при воспалительных процессах для полосканий; Na2SO4^.10H2O — "глауберова соль", оказывает слабительное действие; NaBr—успокаивающее средство; NaOH (10%) — входит в состав силамина, применяемого в ортопедии; NaNO2 — сосудорасширяющее средство при спазмах сосудов сердца и мозга; NaI — препарат йода при эндемическом зобе; Na2S2O3^.5Н2О — противоядие при отравлении солями тяжелых металлов; Na2B4O7^.10Н2О— наружно как антисептическое средство для спринцеваний, полосканий, смазываний; C6H5COONa— отхаркивающее средство; п-аминосалицилат натрия — противотуберкулезное средство: ^24Na — радиоактивный изотоп применяют в качестве метки для определения скорости кровотока, а также для лечения некоторых форм лейкемии
K Калий	Преимущественно внутри клеток. Печень, почки, сердце, костная ткань, мышцы, кровь, мозг	1) ионы калия влияют на чувствительность нервов и состояние мышц, участвуют в проведении нервных импульсов (избыток приводит к возбуждению ЦНС) 2) ионы калия обеспечивают нормальную работу сердца 3) ионы Na^+ и К^+ являются активаторами ферментов (Na-K-зависимая аденозинтрифосфатаза) и др. 4) участвуют в биосинтезе белка на рибосомах 5) К^+ образует комплексы с валиномицином, играющим важную роль в транспорте ионов калия в митохондрии 6) блокируют всасывание цезия-137 Симптомы недостатка калия:судороги мышц, нарушение сердечного ритма, высокое кровяное давление Избыток калия в клетках коры головного мозга вызывает возбуждение ЦНС	0.23% (160 г на 70 кг веса тела), макроэлемент;из них 98% находится внутри клетки 2% во внеклеточной жидкости	KBr — успокаивающее средство; KMnO4 — антисептическое средство для промывания ран, полоскания рта и горла, для спринцеваний и промываний; KI — как препарат йода при заболеваниях щитовидной железы; KCl — при нарушении электролитного обмена в организме, а также для купирования сердечных аритмий; CH3COOK — мочегонное средство; оротат калия — стимулятор обменных процессов
Mg Магний	Второй ион по содержанию внутри клеток после калия; содержится в мышечной и костной тканях, дентине и эмали зубов, поджелудочной железе, почках, мозге, печени	1) ионы Mg^2+ — активаторы ферментов (например, некоторые гидролазы, АТФ-азы). 2) ионы Mg^2+ участвуют в процессах минерализации костной ткани 3) ионы Mg^2+, введенные подкожно или в кровь, вызывают угнетение ЦНС и приводят к наркотическому состоянию, понижению кровяного давления 4) ионы Mg^2+ играют важную роль в поддержании осмотического давления 5) Mg^2+ необходим для передачи нервного импульса, сокращения мышц и метаболизма углеводов 6) ионы Mg^2+ входят в состав хлорофилла, без которого невозможен процесс фотосинтеза Симптомы недостатка магния:повышенная раздражимость, стресс, судороги мышц, нарушение сердечного ритма	0.027%, макроэлемент; внутриклеточный	MgSO4^.7H2O — магнезия, "горькая соль", оказывает успокаивающее действие на ЦНС, в зависимости от дозы может наблюдаться седативный, снотворный или наркотический эффект; магнезию применяют и как слабительное средство; MgO— "жженая магнезия", антацидное средство; входит в состав пломбировочных материалов стоматологии; Mg(OH)2^.4MgCO3^.H2O —«белая магнезия», антацидное средство; MgSiO3^.nH2O—адсорбент; 2MgSiO3^.Mg(НSiO3)2 — тальк, компонент лекарственных формпаст, таблеток, присыпок
Ca Кальций	99%—Костная ткань и зубная, 1% в межклеточной жидкости; Ca5(PO4)3OH — основное минеральное вещество костной ткани; Ca5(PO4)3F — входит в состав эмали зубов	1) кальций является строительным материалом в организме, костях и зубах 2) ионы кальция стабилизируют структуру белков 3) являются активаторами ферментов 4) участвуют в мышечном сокращении, в передаче нервных импульсов 5) ионы Са^2+ участвуют в процессах свертывания крови, деления клеток 6) ионы Са^2+ регулируют проницаемость клеточных мембран 7) кальций нужен для образования молока у кормящих женщин, для осаждения казеина молока в желудке 8) защищает организм от накопления стронция-90 Высокая концентрация Са^2+ в крови угнетает нервно-мышечную возбудимость поперечно-полосатой и гладкой мускулатуры, возникает опасность внезапной остановки сердца; недостаток Са^2+в плазме крови вызывает судороги и конвульсии, бессонницу, раздражительность, слабость костей (остеопороз, рахит у детей)	1,5%,макроэлемент	CaCl2 — повышает свертываемость крови; CaSO4·2H2O·2CaSO4·H2O — хирургический гипс применяется в стоматологии и хирургии; CaCl2·6H2O —используется при аллергических заболеваниях и аллергических осложнениях, связанных с приемом лекарств; Радиоактивный изотоп ^45Са используется для изучения обменных процессов в организме; Глюконат, пантетонат, глицерофосфат кальция – общеукрепляющие средства
Sr Стронций	Костная ткань	1) изотоп ^90Sr – радиоактивен, вызывает лучевую болезнь; поражая костную ткань и костный мозг, приводит к развитию лейкемии и рака 2) может замещать кальций в костной ткани, нарушая нормальную кальцификацию скелета и процессы кроветворения	10^-3%,микроэлемент	Радиоактивные изотопы ^89Srи^90Sr применяют в лучевой терапии при лечении костных опухолей
Ba Барий	Сетчатка глаза	Может замещать кальций в костной ткани, нарушая нормальную кальцификацию скелета, соединения токсичны	10^-5%,микроэлемент	BaSO4 — рентгеноконтрастное средство из-за нерастворимос­ти в воде, кислотах, щелочах; количественное определение бария может служить диагностическим тестом на заболевание лейкозом, т.к. при лейкозах в эритроцитах и плазме крови содержание бария увеличивается

 

 

Таблица 21― Биогенные p-элементы

 

Элемент	Ткани, с преимущественным накоплением элемента	Биологическая роль	Содержание Элемента на 70 кг веса тела	Лекарственные препараты и вещества
Al Алюминий	Сыворотка крови, легкие, печень, кости, почки, ногти, волосы, входит в структуру нервных оболочек мозга человека	1) влияет на развитие эпителиальной и соединительной тканей, на регенерацию костных тканей 2) влияет на обмен фосфора 3) оказывает воздействие на ферментатив-ные процессы 4) может катализировать реакцию трансаминирования (перенос аминогруппы) Избыток алюминия тормозит синтез гемоглобина, т.к. блокирует активные центры ферментов, участвующих в кроветворении	10^-5%, микроэлемент	KAl(SO4) 2^.12Н2О–алюмокалиевые квасцы – обладают вяжущим, прижигающим и кровоостанавливающим действием; Al(OH) 3 - адсорбирующее и обволакивающее действие, понижает кислотность желудочного сока, входит в состав комбинированного препарата «Алмагель»; Al(CHCOO)3 –Бурова жидкость (8 % р-р) – вяжущее действие; Al2O3^.2SiO2^.2H2O - белая глина (каолин) – в стоматологии (цемент, пломбировочный материал, штамповка коронок)
С Углерод	Входит в состав всех тканей и клеток	1) входит в состав всех органических веществ (белков, жиров, углеводов, гормонов, витаминов и др.), является органогеном №1 2) углекислый газ является конечным продуктом метаболизма 3) гидрокарбонатная буферная система играет важную роль в поддержании кислотно-основного баланса 4) CO, попадая в кровь, образует прочное соединение с гемоглобином, при этом гемоглобин теряет свою способность переносить кислород 5) при действии угольной пыли на организм возникает профессиональное заболевание - антракоз	21,15%, макроэлемент	Активированный уголь (карболен) – адсорбент при отравлениях алкалоидами, солями тяжелых металлов, а также применяется в гемосорбции для очистки крови; CO2 в смеси с O2 (карбоген)применяется для активизации дыхательных центров; NaHCO3 и CaCO3 –антацидные средства, водный раствор питьевой соды используется для полосканий и примочек
N Азот	Является составной частью аминокислот, белков, витаминов, гормонов и других БАВ	1) азот – это один из органогенов 2) аммиак является одним из продуктов метаболизма 3) в 1991 г. было обнаружено, что оксид азота (II) NO является единственным газообразным гормоном, который регулирует проведение нервных импульсов, влияет на мужскую сексуальную потенцию 4) присутствие избытка азота в крови может быть причиной развития кессонной болезни	3.1%, макроэлемент	NH4Cl- мочегонное средство; катион аммония повышает кислотность; 10% р-р аммиака в воде – нашатырный спирт применяется для выведения из обморочного состояния; N2O- «веселящий» газ в смеси с кислородом используется как наркотическое средство; Жидкий азот – в косметологии; Глицин – для повышения умственной активности; Нитроглицерин – нормализует работу сердца; R─O─N═O и R─O─NO2 улучшают коронарное кровообращение и применяются при ИБС и снятии приступов стенокардии; NaNO2 –сосудорасширяющее средство при спазмах сосудов сердца и мозга
P Фосфор	Костная (5%) и зубная ткани (17%), в составе АТФ, белков, нуклеиновых кислот и др. активных соединений	1) фосфор – важнейший органоген 2) играет важную роль в обмене веществ, переносе энергии (входит в состав АТФ) 3) входит в состав фосфатной буферной системы крови Na2HPO4 /NaH2PO4, обеспечивающей постоянство рН крови	0.95%,макроэлемент	АТФ– при хронической коронарной недостаточности, мышечной дистрофии; AIPO4иZn3(PO4)2применяются в стоматологии как пломбировочный материал; Кальций глицерофосфат – как источник кальция для организма; Фосфорорганические соединения, содержащие связь С─Р, являются сильными нервнопаралитическими ядами (входят в состав боевых отравляющих веществ)
O Кислород	Во всех тканях и органах	1) один из важнейших органогенов 2) участие в ОВР 3) окисление питательных веществ в энергетическом обмене 4) входит в состав воды, которая является универсальным растворителем для многих веществ 5) фагоцитарные (защитные) функции организма связаны с наличием кислорода	62%, макроэлемент	O2 применяют для вдыхания при гипоксии, заболеваниях ССС, отравлениях угарным газом, синильной кислотой; Широко используется гипербарическая оксигенация- применение кислорода под повышенным давлением (кардиология, реанимация, неврология, хирургия и др.); Кислородные коктейли используют для общего улучшения обменных процессов Озон (О3) используется для дезинфекции помещений, обеззараживания воздуха и очистки питьевой воды, небольшая примесь озона в воздухе благотворно действует на легочных больных
S Сера	Сера входит в состав многих биомолекул – белков, АМК, гормонов (инсулина), витаминов (В1), много серы содержится в каротине волос, костях, нервной ткани	1) сера – один из шести органогенов 2) в организме сера выполняет функцию агента переноса групп и энергии 3) сульфгидрильные (тиольные) группы цистеина являются составной частью активных центров многих ферментов 4) сера предотвращает воздействие активных радикалов на нуклеиновые кислоты и другие биомолекулы 5) эндогенная серная кислота участвует в обезвреживании ядовитых соединений, а также связывает многие чужеродные для организма соединения (ксенобиотики), образует с ними конъюгаты, в виде которых они выводятся из организма	0.16%, макроэлемент	Na2SO4^.10Н2О –слабительное; CuSO4^.5Н2ОиZnSO4^.7Н2О –антисептические, вяжущие, рвотные средства; Na2S2O3·5Н2О -противотоксическое, противовоспалительное и десенсибилизирующее средство; BaSO4-рентгеноконтрастное средство; MgSO4·Н2О –при гипертонии, как слабительное; H2SхO6 (х от 3 до 6) - противомикробное и противопаразитарное средство; Сера очищенная – как слабительное, а также наружно в виде мазей и присыпок для лечения кожных заболеваний
Cl Хлор	Плазма крови, лимфа, спинномозговая жидкость	1) активация ферментов 2) обеспечение ионных потоков через клеточные мембраны 3) участие в поддержании осмотического давления 4) создание благоприятной среды для действия протолитических ферментов желудочного сока 5) регуляция водно-солевого обмена 6) хлорид-ионы в составе соляной кислоты принимают участие в процессах пищеварения и уничтожения различных болезнетворных бактерий 7) NaCI необходим для выработки соляной кислоты в желудке	0.15%, макроэлемент	CaOCl2 – хлорная известь - дезинфицирующее средство; HCl (8%) – при недостаточной кислотности желудочного сока в каплях и микстурах; NaCI (0,9%) –изотонический раствор используется как плазмозаменитель; NaCI (3-5-10%) -гипертонический раствор применяется для лечения гнойных ран; NaCI (2-5%) – используется для промывания желудка при отравлении солями AgNO3; KCI –при калиевом истощении
Si Кремний	Печень, надпочечники, волосы, хрусталик, кожа, хрящи, сухожилия, радужная и роговая оболочки глаза	1) является жизненно важным для роста и развития высших животных 2) при высоком содержанииво вдыхаемом воздухе нерастворимых соединений кремния развивается заболевание – пневмокониоз, а при вдыхании пыли, содержащей SiO2 - силикоз	10^-3%, микроэлемент	Кварцевое стекло (почти чистый кремнезём) – используют для приготовления ртутно-дуговых ламп, применяют в физиотерапии, а также стерилизации операционных; К2О^.Al2O3^.6SiO2- полевой шпат, применяется в стоматологии; Al2O3^.2SiO2^.2H2O-каолин, применяется в стоматологии; SiO2– используется в ортопедической практике; SiC –карборунд,применяется для шлифовки пломб в стоматологии; 3MgO^.4SiO2^.H2O –тальк, входит в состав паст, мазей и присыпок
Pb Свинец	В составе костной ткани до 90%	Свинец и его соединения весьма токсичны 1) соединения влияют на синтез белка, энергетический баланс клетки и ее генетический аппарат 2) способствует развитию кариеса Избыток свинцавызывает хроническое отравление – сатурнизм, при этом наблюдается поражение ЦНС, нарушение функции почек, ЖКТ	10^-6%, микроэлемент	Pb(CH3COO)2^.3Н2О– наружное вяжущее антисептическое средство (примочки); PbO – входит в состав свинцового пластыря, используемого при воспалительных заболеваниях кожи, фурункулезе; Добавки свинца используют при изготовлении одежды для медперсонала рентгенкабинетов, т.к. свинец поглощает рентгеновские и γ-лучи
Se Селен	Печень, почки	1) аналог серы, может замещать ее в соединениях (при больших дозах накапливается в ногтях и волосах 2) в комплексе с какой либо кислотой входит в состав активных центров некоторых ферментов 3) предохраняет организм от отравления ртутью и кадмием 4) в больших дозах токсичен (особенно селениты и селенаты) 5) защищает организм от разрушающего действия органических пероксидов и водородпероксида 6) установлен факт взаимосвязи между повышенным содержанием селена в рационе и низкой смертностью от рака, атеросклероза	10^-5–10^-7%, микроэлемент	Применяется селен в антиоксидантном комплексе с витаминами (А, С, Е + Se)
F Фтор	Костная, ногти, зубы (эмаль)	1) входит в состав зубной эмали 2) участвует в минеральном обмене веществ при образовании твердых составных частей зубов и ткани скелета 3) фторид-ионы способствуют осаждению кальция фосфата, тем самым ускоряя процесс реминерализации (образование кристаллов) 4) газообразный фтор ядовит При недостатке фтора возникает кариес; при избытке – эндемическое заболевание флуороз, сопровождающееся хрупкостью зубов	10^-5%, микроэлемент	NaF– входит в состав зубных паст, используется для профилактики кариеса; Фторирование питьевой воды приводит к снижению заболеваемости кариесом зубов
Br Бром	Железы внутренней секреции (гипофиз)	1) соединения брома угнетают функцию щитовидной железы и усиливают активность коры надпочечников 2) бромид-ионы действуют успокаивающе при повышенной возбудимости, т.е. способствуют восстановлению равновесия между процессами возбуждения и торможения	10^-5%, микроэлемент	NH4Br, KBr, NaBr -действуют успокаивающе на ЦНС
I Йод	Щитовидная железа	1) входит в состав тироксина и трииодтиронина 2) йод играет важную роль в процессе обмена веществ 3) пары йода ядовиты, они вызывают сильное катаральное воспаление слизистой оболочки носа и глаз При недостатке йода развивается эндемический зоб. Дисбаланс содержания йода в организме может вызывать бессонницу, депрессию, выпадение волос, нарушение веса, задержку умственного развития	4^. 10^-5%, микроэлемент	Радиоактивные изотопы – для лечения и диагностики заболеваний щитовидной железы; Спиртовой р-р йода (5-10%) наружно как антисептик, 5% раствор применяют внутрь для профилактики атеросклероза; I2/KI – р-р Люголя – смазывание слизистой оболочки глотки и гортани; KI или NaI, таблетки «Антиструмин» –используются при эндемическом зобе, а также как отхаркивающие средства при воспалительных заболеваниях дыхательных путей

 

Таблица 22― Биогенные d-элементы

 

Элемент	Ткани, с преимущественным накоплением элемента	Биологическая роль	Содержание Элемента на 70 кг веса тела	Лекарственные препараты и вещества
Cu Медь	Мышцы, печень, мозг	Относится к металлам жизни. Образует хелатные комплексы с БАВ, входит в состав гемоцианина, входит в состав ряда ферментов (церулоплазмина, тирозиназы, цитохромоксидазы), катализирует реакции; металлическая медь и ее соединения токсичны; при недостатке – медьдефицитная анемия, нарушается нормальное развитие соединительных тканей и кровеносных сосудов; необходима для усвоения железа/	0.0001% микроэлемент	0,25% р-р CuSO4^.5H2O – наружное средство при воспалении слизистых оболочек и конъюнктивитах, малые дозы этого препарата – для усиления эритропоэза при малокровии; (Cu2C6H4O7)2^. 5H2O –глазная мазь; некоторые сплавы меди с серебром и золотомприменяются в стоматологии
Zn Цинк	Кости, мышцы, плазма крови, печень, эритроциты, (65% – в мышцах, 20% – в костях, остальное – в плазме крови, печени, эритроцитах), предстательная железа	Относится к металлам жизни. Входит в состав более 40 металлоферментов (карбоангидразы), катализирующих гидролиз эфиров и белков. Цинк входит в состав гормона инсулина, тем самым участвует в углеводном обмене. Цинк участвует в тканевом дыхании; при вдыхании паров цинка – «металлическая лихорадка», водорастворимые соединения цинка оказывают раздражающее действие на кожу.	0,0024% микроэлемент	ZnSO4^.7H2O – глазные капли; ZnO – присыпки, мази, пасты при кожных заболеваниях; цинк-инсулин – препарат для лечения сахарного диабета; ZnCl2– в стоматологии для прижигания папиллом, для лечения воспалённых слизистых оболочек
Mo Молибден	В составе ферментов	Относится к металлам жизни. Образует устойчивые оксокомплексы и входит в состав ферментов, обеспечивающих перенос кислорода. Важная роль отводится молибдену в процессе мягкой фиксации азота воздуха. Избыток вызывает нарушение метаболизма, приводит к остеопорозу и подагре	1.4^.10^-5%микроэлемент	Соединения молибдена применяются для качественного и количественного определения белка в биологических объектах.
Mn Марганец	Кости (43%), печень, почки, поджелудочная железа, митохондриии, мозг	Относится к металлам жизни. Регулирует активность ферментов. Оказывает влияние на кроветворение, минеральный обмен, рост, размножение, стабилизирует структуру нуклеиновых кислот. Образует металлокомплексы с белками, нуклеиновыми кислотами, АТФ, АДФ, отдельными аминокислотами, способен замещать железо и цинк. Марганец участвует в синтезе витаминов С и В, доказано его участие в синтезе хлорофилла. Марганец принимает участие в аккумуляции и переносе энергии в организме.	1.6^.10^-5%микроэлемент	KMnO4–препарат наружного применения, обладающий противомикробными и прижигающими свойствами, используют для обезвреживания токсичных органических веществ, в экологии – для оценки загрязнённости сточных вод; 5% р-р KMnO4 – кровоостанавливающее средство
Fe Железо	Гемоглобин – 70% (кровь), миоглобин (мышцы), в составе ферментов (цитохром, каталаза, пероксидаза)	Относится к металлам жизни. Активация многих каталитических процессов, транспортировка газов кровью; в больших количествах соединения железа опасны для здоровья. При недостаткежелеза развивается железодефицитная анемия, тканевая кислородная недостаточность, а при избытке – сидероз.	0,007%микроэлемент	FeCl2 и FeSO4 применяют для лечения железодефицитной анемии, а также при слабости и истощении организма используют: аскорбинат железа (II), «Ферроплекс», «Гемостимулин», «Гематоген», сироп алоэ с железом; FeCl3 –прижигающее, кровоостанавливающее, дезинфицирующее средство
Co Кобальт	В составе витамина В12 (кобаламин)	Относится к металлам жизни. Катализирует реакции, влияет на углеводный, жировой, белковый, минеральный обмен; витамин В12 участвует в формировании эритроцитов (эритропоэз), дефицит его приводит к злокачественной анемии	2^.10^-^6%микроэлемент	^60Co – диагностика и лечение злокачественных опухолей; витамин В12 улучшает состояние больного при анемии, нервных заболеваниях
Ag Серебро	Печень, гипофиз, эритроциты, пигментная оболочка глаза	Физиологическая роль серебра в живом организме изучена недостаточно, однако известно, что серебро помогает при нервных расстройствах и потере памяти. Ионы серебра обладают антибактериальным действием. Как и все тяжелые металлы, серебро инактивирует ферменты, разрушает и свертывает белки, образуя нерастворимые альбуминаты.	10^-6%, ультрамикроэлемент	AgNO3 – ляпис – вяжущее и прижигающее средство, используется наружно; в стоматологии применяется для серебрения корневых каналов и кариозных полостей зубов перед их пломбированием; AgCl- оказывает бактерицидное действие, используется для обработки слизистых оболочек глаза; «серебряная вода» - для стерилизации и увеличения сроков хранения лекарственных препаратов; бумага, вата, марля- бактерицидный перевязочный материал, пропитанный растворами AgNO3 и AgCl; протаргол (белковый комплекс серебра)иколларгол (коллоидное серебро)- используют при конъюнктивитах, инфекционных заболеваниях слизистых оболочек (носа, зева и др.)
Au Золото	Содержится в организме в незначительных количествах	Физиологическая роль золота в живом организме изучена недостаточно. Попадая в организм, вызывает аллергические дерматиты. Как и все тяжелые металлы, блокирует некоторые ферменты. Золото помогает активировать иммунную систему, оказывает противовоспалительное действие при ревматизме, полиартрите.	10^-5%, микроэлемент	^198Au – лечение злокачественных опухолей некоторые сплавы с медью и серебром применяются в стоматологии; 30%р-р золотакризанол и санокризин –противовос-палительные средства; золотые нити применяются в косметологии; одновалентные соединениязолота применяются в химиотерапии
Hg Ртуть	Печень, почки, жировая и мышечная ткань (70%)	Соединения ртути токсичны. Содержание в пище приводит к «болезни миномата», агглютинации эритроцитов, ингибированию ферментов. При отравлении ртутью и ее соединениями появляется металлический привкус во рту, сильное слюноотделение, головные боли, ослабление памяти.	2^.10^-5%, микроэлемент	HgO – желтая ртутная мазь – лечение кожных болезней; HgCl2 – сулема (1/1000) – дезинфекция белья, предметов ухода за больными, помещений, медицинского инструментария, но очень токсична; амальгамы применяются в стоматологии в качестве пломбировочного материала; Hg2Cl2 как слабительное в ветеринарии; Hg(OН)2 –в коллоидном состоянии служит бактерицидным средством; ртутные термометры, ртутные манометры, ртутно-кварцевые лампы

 

 

Лекция 15