Биологическая роль натрия и калия. Биологическая роль калия реферат


Реферат

ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарева»

Медицинский институт

Кафедра аналитической химии

Тема: «Баланс ионов калия и натрия в организме человека»

Выполнила: Дугонина Татьяна Сергеевна, 101 группа, «Фармация»

Проверил: Полянсков Р.А.

Саранск, 2013

Содержание

  1. Введение

  2. Калий в организме человека

  3. Натрий в организме человека

  4. Натрий-калиевый насос

  5. Заключение

Часть 1. Введение

На грани химии, биологии и медицины возникла новая научная область бионеорганическая химия. Бионеорганическая химия рассматривает роль металлов в возникновении и развитии различных процессов в здоровом и больном организме, создаёт новые эффективные препараты на основе металлоорганических соединений, активно участвует в борьбе за сохранение здоровья людей и продление человеческой жизни. Особенно чутко организм реагирует на изменение концентрации микроэлементов, т.е. элементов, присутствующих в организме в количестве меньше одного грамма на 70кг массы человеческого тела. К таким элементам относятся медь, цинк, марганец, кобальт, железо, никель, молибден. Доказано, что с изменением концентрации цинка связано течение раковых заболеваний, кобальта и марганца заболевание сердечной мышцы, никеля процессов свёртывания крови. Определение концентрации этих элементов в крови позволяет иногда обнаружить ранние стадии различных заболеваний. Так, изменение концентрации цинка в сыворотке крови связано с протеканием заболевания печени и селезёнки, а концентраций кобальта и хрома некоторых сердечно-сосудистых заболеваний. По мнению специалистов, современное человечество, особенно в больших городах, живёт на грани скрытой нехватки многих элементов. В стрессовых ситуациях скрытая нехватка может стать явной и привести к появлению тяжёлых заболеваний. Так, например, скрытое течение рака может продолжаться от 5 до 40 лет, что, возможно, обусловлено постепенным изменением концентрации микроэлементов вследствие старения организма. С другой стороны, существуют предположения о том, что целенаправленное изменение концентрации различных элементов в организме может быть использовано для продления жизни человека. В настоящее время известно более ста химических элементов, однако только небольшое число из них входит в состав живого на планете Земля. 16 элементами жизни являются : 10 металлов (Na, K, Mg, Ca, Zn, Cu, Co, Mn, Fe, Mo) и 6 неметаллов (H, O, N, C, P, S), составляющих основу биологически важных молекул и макромолекул. Элементы, находящиеся в небольших количествах в живых организмах и растениях (B, Cr, F, Cl, Br, I). В организме человека уже давно и точно определился баланс оптимальных концентраций биологически важных соединений между их поступлением и выведением в результате жизнедеятельности. Исходя из современной квантомеханической интерпретации периодической системы, классификация элементов проводится в соответствии с их электронной конфигурацией. Она основана на степени заполнения различных электронных орбиталей (s, p, d, f) электронами. В соответствии с этим элементы подразделяют на s-,p-, d-,f- элементы. В организме человека присутствуют в основном ионы лёгких металлов Na+,K+,Mg2+,Cu2+, относящихся к s-элементам, и ионы Mn2+,Fe2+,Co3+,Cu2+,Zn2+ относящиеся к d-элементам. И только содержащийся в организме тяжёлый d-элемент молибден (Мо) нарушает общую биогеохимическую установку построение биологических структур только из лёгких элементов. Все эти металлы встречаются в нашем организме в виде твёрдых соединений или в виде их водных растворов. Исследование физиологической роли металлов, а также их значения в диагностике, профилактике и лечении болезней является одним из новых направлений в медицинской науке.

studfiles.net

Биологическая роль калия | sebulfin.com

Калий относится к необходимым макроэлементам организма, играет важную роль в регуляции водно-солевого обмена и кислотно-щелочного состояния.

Калий можно назвать катионом клетки. Общее содержание этого макроэлемента в мужском организме составляет 136,5 г (или 3500 ммоль), причём 98% этого количества расположено внутриклеточно. У женщин количество калия в организме на 1000 ммоль меньше, это связано с тем, что 3/4 внутриклеточного калия находится в скелетных мышцах, которые у женщин развиты меньше. Известно также, что пик содержания макроэлемента в организме приходится на период полового созревания, потом содержание внутриклеточного и внеклеточного калия снижается. 

 

Физиологическая потребность – 2500 мг в сутки.

В плазме крови и межклеточной жидкости содержание калия составляет 4-5 ммоль/л.

Депо калия в организме являются мышечная ткань, печень, в клетках которой этот ион связан с гликогеном, фосфорными соединениями и белком. В эритроцитах концентрация калия составляет 105 ммоль/л, в миофибриллах мышечного волокна - 150-170 ммоль/л, в клетках печени - 180 ммоль/л.

В слюне концентрация калия - 20 ммоль/л, желудочном соке - 10-15 ммоль/л, жидком кале - 40 ммоль/л.

Биологическая роль калия сводится к следующему.

1. Поддерживает необходимый  трансмембранный  потенциал клетки, участвуя в работе калий- натриевого насоса, обеспечивая выполнение клеткой основных функций.

2. Участвует в акте сокращения любого мышечного волокна (опорно-двигательного аппарата, дыхательных мышц, миокарда, гладких мышц стенки кишечника, артериол, матки).  Отсюда становится понятным важность калия  для нормального функционального состояния сердечной мышцы. При некоторых нарушениях ритма сердца особенно показаны препараты калия.

3. Обмен калия очень тесно связан с обменом натрия.  Известно, что натрий способствует задержке жидкости в организме, а калий  находится с натрием в определённом антагонизме. Поэтому, за счёт повышенного введения  в организм ионов калия можно добиться повышенного выведения с мочой ионов натрия и таким образом будет усиливаться диурез – выведение жидкости из организма. Поэтому препараты калия и пищевые продукты, богатые этим необходимым элементом, активно применяются в лечении отёков.

4. Важна роль калия в поддержании нормальной моторики желудочно-кишечного тракта. Низкое содержание ионов калия в крови приводит к развитию запоров, атонии кишечника.

5. Необходим для синтеза оксигемоглобина внутри эритроцитов и процессов восстановления оксигемоглобина в тканях.

6. Калий является катионом главных внутриклеточных буферных систем (фосфатной и белковой), которые обеспечивают стабильность внутренней среды клетки и нормальное функционирование  ферментных систем клетки.

7. Участвует в процессах синтеза и накопления энергии в митохондриях клетки.

Итак, мы поняли важность калия  для организма Человека. Расскажем теперь о тех продуктах, употребляя которые, мы можем в достатке получить ион этого электролита для нормального обеспечения всех физиологических процессов организма.

Больше всего калия содержится в растительных продуктах, мясе и морской рыбе. В растительных продуктах, в отличие от животных, калия во много раз больше, чем натрия.

Например, отношение калия к натрию  в яйцах составляет 1:1, рыбе 1:3, говядине 1:5, овсяной крупе и яблоках 10:1, картофеле 20:1, гречневой крупе и абрикосах 100 :1.

Потребность в калии возрастает при недостаточности кровообращения, при артериальной гипертензии, некоторых болезнях почек, поносах и многократных рвотах.

Содержание калия в пищевых продуктах:

Очень большое (более 500 мг в 100 г съедобной части): фасоль, сухофрукты, морская капуста, горох, картофель.

Большое (251-400 мг в 100 г съедобной части): мясная свинина, говядина, хек, треска, филе кальмаров, скумбрия, овсяная крупа, зелёный горошек, томаты, свекла, зелёный лук, редис, черешня, красная и чёрная смородина, виноград, абрикосы, персики.

Умеренное (150-250 мг в 100 г съедобной части): мясо куры, жирная свинина, пшено, судак, гречневая крупа, хлеб из муки 2-го сорта, капуста, морковь, кабачки, тыква, груши, клубника, апельсины, сливы.

Малое (менее 150 мг в 100 г съедобной части): творог, молоко, сыр, сметана, рис, манная крупа, хлеб из муки высшего сорта, макароны, арбуз, огурцы, клюква, брусника.

Доброго здоровья!

 

Вконтакте

Facebook

Pinterest

Одноклассники

Мой мир

LiveJournal

Google+

sebulfin.com

Реферат Биологическая роль калия

скачать

Реферат на тему:

План:

Введение

Ка́лий — элемент главной подгруппы первой группы, четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 19. Обозначается символом K (лат. Kalium). Простое вещество калий (CAS-номер: 7440-09-7) — мягкий щелочной металл серебристо-белого цвета.

В природе калий встречается только в соединениях с другими элементами, например, в морской воде, а также во многих минералах. Очень быстро окисляется на воздухе и очень легко вступает в химические реакции, особенно с водой, образуя щёлочь. Во многих отношениях химические свойства калия очень близки к натрию, но с точки зрения биологической функции и использования их клетками живых организмов они всё же отличаются.

1. История и происхождение названия

Калий (точнее, его соединения) использовался с давних времён. Так, производство поташа (который применялся как моющее средство) существовало уже в XI веке. Золу, образующуюся при сжигании соломы или древесины, обрабатывали водой, а полученный раствор (щёлок) после фильтрования выпаривали. Сухой остаток, помимо карбоната калия, содержал сульфат калия K2SO4, соду и хлорид калия KCl.

В 1807 году английский химик Дэви электролизом расплава едкого кали (KOH) выделил калий и назвал его «потассий» (лат. potassium; это название до сих пор употребительно в английском, французском, испанском, португальском и польском языках). В 1809 году Л. В. Гильберт предложил название «калий» (лат. kalium, от араб. аль-кали — поташ). Это название вошло в немецкий язык, оттуда в большинство языков Северной и Восточной Европы (в том числе русский) и «победило» при выборе символа для этого элемента — K.

2. Нахождение в природе

В свободном состоянии не встречается. Калий входит в состав сильвина KCl, сильвинита KCl·NaCl, карналлита KCl·MgCl2·6h3O, каинита KCl·MgSO4·6h3O, а также присутствует в золе некоторых растений в виде карбоната K2CO3 (поташ). Калий входит в состав всех клеток (см. ниже раздел Биологическая роль). Кларк калия в земной коре составляет 2,4 % (5-й по распространённости металл, 7-й по содержанию в коре элемент). Концентрация в морской воде 380 мг/л[3].

2.1. Месторождения

Крупнейшие месторождения калия находятся на территории Канады (производитель PotashCorp), России (ОАО «Уралкалий», г. Березники, ОАО «Сильвинит», г. Соликамск, Пермский край, Верхнекамское месторождение калийных руд[4]), Белоруссии (ПО «Беларуськалий», г. Солигорск, Старобинское месторождение калийных руд[5]).

3. Получение

Калий, как и другие щелочные металлы, получают электролизом расплавленных хлоридов или щелочей. Так как хлориды имеют более высокую температуру плавления (600—650 °C), то чаще проводят электролиз расправленных щелочей с добавкой к ним соды или поташа (до 12 %). При электролизе расплавленных хлоридов на катоде выделяется расплавленный калий, а на аноде — хлор:K+ + e− → K2Cl− − 2e− → Cl2

При электролизе щелочей на катоде также выделяется расплавленный калий, а на аноде — кислород:4OH− − 4e− → 2h3O + O2

Вода из расплава быстро испаряется. Чтобы калий не взаимодействовал с хлором или кислородом, катод изготовляют из меди и над ним помещают медный цилиндр. Образовавшийся калий в расплавленном виде собирается в цилиндре. Анод изготовляют также в виде цилиндра из никеля (при электролизе щелочей) либо из графита (при электролизе хлоридов).

4. Физические свойства

Калий под слоем ТГФ

Калий — серебристое вещество с характерным блеском на свежеобразованной поверхности. Очень лёгок и легкоплавок. Относительно хорошо растворяется в ртути, образуя амальгамы. Будучи внесённым в пламя горелки калий (а также его соединения) окрашивает пламя в характерный розово-фиолетовый цвет[6].

Калий активно взаимодействует с водой. Выделяющийся водород воспламеняется, а ионы калия придают пламени фиолетовый цвет. Раствор фенолфталеина в воде становится малиновым, демонстрируя щелочную реакцию образующегося KOH.

5. Химические свойства

Элементарный калий, как и другие щелочные металлы, проявляет типичные металлические свойства и очень химически активен, является сильным восстановителем. На воздухе свежий срез быстро тускнеет из-за образования плёнок соединений (оксиды и карбонат). При длительном контакте с атмосферой способен полностью разрушиться. С водой реагирует со взрывом. Хранить его необходимо под слоем бензина, керосина или силикона, дабы исключить контакт воздуха и воды с его поверхностью. С Na, Tl, Sn, Pb, Bi калий образует интерметаллиды.

5.1. Взаимодействие с простыми веществами

Калий при комнатной температуре реагирует с кислородом воздуха, галогенами; практически не реагирует с азотом (в отличие от лития и натрия). При умеренном нагревании реагирует с водородом с образованием гидрида (200—350 °C):

\mathrm{2K + H_2 \longrightarrow 2 KH},

с халькогенами (100—200 °C, E = S, Se, Te):

\mathrm{2K + E \longrightarrow K_2E}.

При сгорании калия на воздухе образуется надпероксид калия KO2 (с примесью K2O2):

\mathrm{K + O_2 \longrightarrow KO_2}

В реакции с фосфором в инертной атмосфере образуется фосфид зелёного цвета (200 °C):

\mathrm{3K + P \longrightarrow K_3P}

5.2. Взаимодействие со сложными веществами

Калий при комнатной температуре активно реагирует с водой, кислотами, растворяется в жидком аммиаке (−50 °C) с образованием тёмно-синего раствора.

\mathrm{2K + 2H_2O \longrightarrow 2KOH + H_2 \uparrow}

\mathrm{2K + 2HCl \longrightarrow 2KCl + H_2 \uparrow}

\mathrm{K + 6NH_3 \longrightarrow [K(NH_3)]_6}

Калий глубоко восстанавливает разбавленные серную и азотную кислоты:

\mathrm{8K + 6H_2SO_4 \longrightarrow 4K_2SO_4 + SO_2 \uparrow + S\downarrow + 6H_2O}

\mathrm{21K + 26HNO_3 \longrightarrow 21KNO_3 + NO\uparrow + N_2O\uparrow + N_2\uparrow + 13H_2O}

При сплавлении металлического калия со щелочами он восстанавливает водород гидроксогруппы:

\mathrm{2K + 2KOH \longrightarrow 2K_2O + H_2 \uparrow (450^\circ C)}

При умеренном нагревании реагирует с газообразным аммиаком с образованием амида (65—105 °C):

\mathrm{2K + 2NH_3 \longrightarrow 2KNH_2 + H_2}

Металлический калий реагирует со спиртами с образованием алкоголятов:

\mathrm{2K + 2C_2H_5OH \longrightarrow 2C_2H_5OK + H_2 \uparrow}

Алкоголяты щелочных металлов (в данном случае, этаноат калия) являются очень сильными основаниями и широко используются в органическом синтезе.

5.3. Соединения с кислородом

При взаимодействии калия с кислородом воздуха образуется не оксид, а пероксид и супероксид:

\mathrm{K + O_2 \longrightarrow KO_2}

Оксид калия может быть получен при нагревании металла до температуры не выше 180 °C в среде, содержащей очень мало кислорода, или при нагревании смеси супероксида калия с металлическим калием:

\mathrm{KO_2 + 3K \longrightarrow 2K_2O}

Оксиды калия обладают ярко выраженными основными свойствами, бурно реагируют с водой, кислотами и кислотными оксидами. Практического значения они не имеют. Пероксиды представляют собой желтовато-белые порошки, которые, хорошо растворяясь в воде, образуют щёлочи и пероксид водорода:

\mathrm{K_2O_2 + 2H_2O \longrightarrow 2KOH + H_2O_2}

\mathrm{4KO_2 + 2H_2O \longrightarrow 4KOH + 3O_2 \uparrow}

\mathrm{4KO_2 + 2CO_2 \longrightarrow 2K_2CO_3 + 3O_2 \uparrow}

Советский изолирующий противогаз ИП-5

Свойство обменивать углекислый газ на кислород используется в изолирующих противогазах и на подводных лодках. В качестве поглотителя используют эквимолярную смесь супероксида калия и пероксида натрия. Если смесь не эквимолярна, то в случае избытка пероксида натрия поглотится больше газа, чем выделится (при поглощении двух объёмов CO2 выделяется один объём O2), и давление в замкнутом пространстве упадёт, а в случае избытка супероксида калия (при поглощении двух объёмов CO2 выделяется три объёма O2) выделяется больше газа, чем поглотится, и давление повысится.

В случае эквимолярной смеси (Na2O2:K2O4 = 1:1) объёмы поглощаемого и выделяемого газов будут равны (при поглощении четырёх объёмов CO2 выделяется четыре объёма O2).

Пероксиды являются сильными окислителями, поэтому их применяют для отбеливания тканей в текстильной промышленности.

Получают пероксиды прокаливанием металлов на воздухе, освобождённом от углекислого газа.

Также известен озонид калия KO3, оранжево-красного цвета. Получить его можно взаимодействием гидроксида калия с озоном при температуре не выше 20 °C:

\mathrm{4KOH + 4O_3 \longrightarrow 4KO_3 + O_2 + 2H_2O}

Озонид калия является очень сильным окислителем, например, окисляет элементарную серу до сульфата и дисульфата уже при 50 °C:

\mathrm{6KO_3 + 5S \longrightarrow 4K_2SO_4 + 2K_2S_2O_7}

5.4. Гидроксид

Гидроксид калия (или едкое кали) представляет собой твёрдые белые непрозрачные, очень гигроскопичные кристаллы, плавящиеся при температуре 360 °C. Гидроксид калия относится к щелочам. Он хорошо растворяется в воде с выделением большого количества тепла. Растворимость едкого кали при 20 °C в 100 г воды составляет 112 г.

6. Применение

6.1. Важные соединения

Кристаллы перманганата калия

7. Биологическая роль

Калий — важнейший биогенный элемент, особенно в растительном мире. При недостатке калия в почве растения развиваются очень плохо, уменьшается урожай, поэтому около 90 % добываемых солей калия используют в качестве удобрений.

7.1. Калий в организме человека

Калий содержится большей частью в клетках, до 40 раз больше чем в межклеточном пространстве. В процессе функционирования клеток избыточный калий покидает цитоплазму, поэтому для сохранения концентрации он должен нагнетаться обратно при помощи натрий-калиевого насоса. Калий и натрий между собой функционально связаны и выполняют следующие функции:

Рекомендуемая суточная доля калия составляет для детей от 600 до 1700 миллиграммов, для взрослых от 1800 до 5000 миллиграммов. Потребность в калии зависит от общего веса тела, физической активности, физиологического состояния, и климата места проживания. Рвота, продолжительные поносы, обильное потение, использование мочегонных повышают потребность организма в калии.

Основными пищевыми источниками являются сушёные абрикосы, дыня, бобы, киви, картофель, авокадо, бананы, брокколи, печень, молоко, ореховое масло, цитрусовые, виноград. Калия достаточно много в рыбе и молочных продуктах.

Практически все сорта рыбы содержат более 200 мг калия в 100 г. Количество калия в разных видах рыбы различается. Овощи, грибы и травы также содержат много калия, однако в консервированных продуктах его уровень может быть гораздо меньше. Много калия содержится в сладостях, особенно в шоколаде.

Всасывание происходит в тонком кишечнике. Усвоение калия облегчает витамин B6, затрудняет — алкоголь.

При недостатке калия развивается гипокалиемия. Возникают нарушения работы сердечной и скелетной мускулатуры. Продолжительный дефицит калия может быть причиной острой невралгии.

При переизбытке калия развивается гиперкалиемия, для которой основным симптомом является язва тонкого кишечника. Настоящая гиперкалиемия может вызвать остановку сердца.

8. Изотопы

Природный калий состоит из трёх изотопов. Два из них стабильны: 39K (изотопная распространённость 93,258 %) и 41K (6,730 %). Третий изотоп 40K (0,0117 %) является бета-активным с периодом полураспада 1,251×109 лет. В каждом грамме природного калия в секунду распадается в среднем 32 ядра 40K, благодаря чему, например, в организме человека весом 70 кг ежесекундно происходит около 4000 радиоактивных распадов. 40K считается одним из основных источников геотермальной энергии, выделяемой в недрах Земли (мощность оценивается в 44 ТВт). В минералах, содержащих калий, постепенно накапливается 40Ar, один из продуктов распада калия-40, что позволяет измерять возраст горных пород; калий-аргоновый метод является одним из основных методов ядерной геохронологии.

Примечания

  1. Atomic Weights and Isotopic Compositions for All Elements - physics.nist.gov/cgi-bin/Compositions/stand_alone.pl. NIST Physical Measurement Laboratory.
  2. Химическая энциклопедия: в 5 т / Редкол.: Кнунянц И. Л. (гл. ред.). — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — С. 284. — 671 с. — 100 000 экз.
  3. J. P. Riley and Skirrow G. Chemical Oceanography V. 1, 1965
  4. КАЛИЙНОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ - www.ai08.org/index.php/term/,9da4ab975b546c395b9c3ba39a8d61988dac9f39ae6c59a86e3daa98418d6c395b9c3cad9a8d609853aa9f39af6c8fa86e3dab98a7606c395b9c3c349a8d61988da99f39af6c8fac649c3ea49a5960988fb19f33416c8da56e3f3f983b616c335d9c3ea59a8f61988fb09fadaf6c8da46ea93d9a9a8d61988aaf9f39af6c8f386e3daa98418e6647716da7a4b158645aaa55535c59a3a25866545f626ba29f5e95595e5855a8ac.xhtml
  5. Химическое и агрохимическое сырье. - www.geology.by/component/content/article/125.html
  6. Элементы: проба на окрашивание пламени - elementy.ru/trefil/36  .

www.wreferat.baza-referat.ru

Калий - биологическая роль

Обратно в Витамины и минералы

Баланс PH

Сосуды

Работа сердца

Центр. нервная система

Дневная норма потребления

 

Мужчины

2500

мг

 

Мужчины старше 60 лет

2500

мг

 

Женщины

2500

мг

 

Женщины старше 60 лет

2500

мг

 

Беременные (2-я половина)

2500

мг

 

Кормящие (1-6 мес.)

2500

мг

 

Кормящие (7-12 мес.)

2500

мг

 

Дети (1-3 года)

400

мг

 

Дети (3-7 лет)

600

мг

 

Дети (7-11 лет)

900

мг

 

Мальчики (11-14 лет)

1500

мг

 

Девочки (11-14 лет)

1500

мг

 

Юноши (14-18 лет)

2500

мг

 

Девушки (14-18 лет)

2500

мг

Калий входит в группу структурных макроэлементов, его содержание в организме взрослого человека массой 60 кг составляет около 120 грамм в зависимости от веса, конституции, пола и возраста. Содержание калия сопоставимо с содержанием других структурных элементов – серы и хлора, но уступает кальцию и фосфору.

Биологическая роль калия

Калий вместе с другими важнейшими электролитами обеспечивает необходимое осмотическое давление в биологических жидкостях организма и в клетках, является компонентом буферных систем, поддерживает электрический потенциал на мембранах клеток всех тканей.

Главная биологическая функция калия — формирование совместно с другими электролитами (натрий, хлор) разницы потенциалов на мембранах клеток и передача ее изменения по клеточной мембране, за счет обмена с ионами натрия, что особенно важно для нервных и мышечных клеток. Это обуславливает постоянное присутствие в клетках натрия, хлора и калия. В организме эти элементы содержатся в определенном соотношении, обеспечивая гомеостаз (постоянство внутренней среды). Нарушение равновесия между калием и натрием ведет к патологии водного обмена, обезвоживанию, мышечной слабости.

Основные функции калия в организме:

Пищевые источники калия

Калий в основном содержится в растительных продуктах, однако некоторые виды животных продуктов могут быть источником калия. Наиболее богаты калием такие продукты, как: петрушка, курага, сухое молоко, шоколад, различные орехи (особенно миндаль и фисташки), картофель, бананы, авокадо, соя, отруби. Также калий присутствует в значительном количестве в большинстве фруктов, овощей, мясе и рыбе.

Необходимо помнить, что в организме существует определенный баланс между калием и натрием. Если он был нарушен (чаще всего наблюдается дефицит калия), то прием продуктов - источников калия приводит к увеличению выведения натрия, и наоборот.

При потреблении в основном продуктов животного происхождения человек сразу получает калий и натрий уже в сбалансированном соотношении.

Дефицит калия

Основные причины

Последствия

Избыток калия

Основные причины

Последствия

Суточная потребность в калии: 2500 мг 

Обратно в Витамины и минералы

moydietolog.ru

Биологическая роль натрия и калия — реферат

Оглавление

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Эти два макроэлемента так тесно связаны между собой в организме, что, говоря об одном, невозможно не упомянуть о втором. Одним из основных условий жизнедеятельности клеток нашего организма является неравномерное распределение ионов натрия и калия в клетке и вокруг нее.     Клетки активно накапливают калий и выбрасывают в окружающую среду натрий. В результате на клеточной мембране оболочки клетки с одной и с другой ее стороны создается разность концентраций каждого из этих двух химических элементов. Она необходима организму для ключевых реакций жизнедеятельности - проведения возбуждения в нервных и мышечных клетках, нормального водно-солевого обмена, а также регуляции клеточного обменавеществ.     Интенсивность многих обменных процессов в клетке в большой мере зависит от концентраций ионов натрия и калия. В большинстве случаев ион калия ускоряет, а ион натрия замедляет ферментативные реакции. Исключение составляет синтез жиров, являющихся структурными элементами клеточной мембраны. Он активируется большим количеством натрия, благодаря чему происходит восстановление повреждений самих клеточныхмембран.      Калий и натрий играют важнейшую роль в поддержании кислотно-щелочного баланса организма - другими словами, относительного постоянства соотношения щелочей и кислот во внутренних средах организма. Такое постоянство - необходимое условие для полноценной жизнедеятельности всех его систем.

 

 

1)Общая характеристика  натрия и калия.

На́трий — элемент главной подгруппы первой группы, третьего периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 11.

Натрий – это мягкий серебристо-белый металл, быстро окисляющийся на воздухе. Всем известны природные соединения этого элемента – сода и поваренная соль, и о них люди знали уже в древности.

Другие соединения натрия были получены учёными в XVIII веке, а как металл он был получен в 1807 году. В некоторых странах натрий носит название Sodium.

Ка́лий — элемент главной подгруппы первой группы, четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 19. Обозначается символом K .Простое вещество калий — мягкий щелочной металл серебристо-белого цвета.

В природе калий встречается только в соединениях с другими элементами, например, в морской воде, а также во многих минералах. Очень быстро окисляется на воздухе и очень легко вступает в химические реакции, особенно с водой, образуя щёлочь. Во многих отношениях химические свойства калия очень близки к натрию, но с точки зрения биологической функции и использования их клетками живых организмов они всё же различаются.

 

 

 

 

 

2)Содержание и локализация в организме Na и K.

2.1)Na

Содержание натрия в организме человека массой 70 кг составляет около 60 г (2610 ммоль)- 0,08 %. Из этого количества 44% натрия находится во внеклеточной жидкости  и 9% - во внутриклеточной. Остальное количество натрия в костной ткани, являющейся местом депонирования иона натрия в организме. Около 40 % натрия, содержащегося в костной ткани,участвует в обменных процессах и благодаря этому скелет является либо донором ,либо акцептором ионов натрия, что способствует поддержанию постоянства концентрации ионов натрия во внеклеточной жидкости.

Натрий является основным внеклеточным ионом. Общая массовая доля натрия в организме человека составляет 0,25 %. Натрий играет в организме человека важную биологическую роль. Ион натрия Na+ принимает участие в обеспечении осмотичекого давления в клетках (осмотическое давление на 60% обусловлено солями натрия), поддерживает кислотно-основное равновесие (pH) в организме. Ионы натрия и калия участвуют в передаче нервных импульсов через мембраны нервных клеток и поддерживают нормальную возбудимость мышечных клеток. При изменении содержания ионов натрия (а также ионов хлора) в организме происходят нарушения функций нервной, сердечно- сосудистой систем, гладких и скелетных мышц. Натрий оказывает влияние на работу ферментов и участвует в регуляции водного обмена. Кроме того, натрий обладает резко выраженной способностью усиливать на-бухание белков (связывание воды белками). При уменьшении содержания натрия во внеклеточной жидкости количество прочно связанной белками воды снижается и увеличивается количество свободной воды, выводимой из организма. На способности ионов натрия усиливать набухание белков основан метод борьбы с отеками, который заключается в ограничении поступления солеи натрия в организм.

В организме человека находится натрий в виде его растворимых солей, главным образом хлорида,фосфата и водородкарбоната. Натрий распределен по всему организму: в сыворотке крови, спинномозговой жидкости, глазной жидкости, пищеварительных соках, желчи, почках, коже, костной ткани, легких , мозге.

2.2) К

Содержание калия в организме человека массой 70 кг составляет примерно 160 г (4090 ммоль) – 0,23 %.

Общая массовая доля калия в организме составляет 0,22 %. Калий является основным внутриклеточным ионом. Внутриклеточная концентрация ионов К + зна чительно выше, чем ионов Na+. Это связано с тем, что мембраны клеток проницаемы" для ионов К + . Наоборот, в плазме крови концентрация ионов Na+ превышает со держание в ней ионов К+. Этим объясняется возникно вение мембранного потенциала клеток. В организме постоянно существует определенное соотношение ионов калия и натрия. Благодаря этому соотношению поддер живается нормальный ритм мышечной работы (напри мер, мышцы сердца). Ионы калия вместе с ионами натрия образуют систему, обеспечивающую изотонич- ность клеток и окружающей среды, а также нормальное течение биоэлектрических явлений, связанных с процес сами нервной и мышечной возбудимости и проводимости. Повышение содержания калия в организме сопровожда ется понижением возбудимости и проводимости, большие дозы его угнетают автоматизм и сократительную функцию миокарда. Ионы калия участвуют в синтезе белков, обмене углеводов, входят в состав некоторых ферментов и влияют на их активность.

Из общего количества калия ,содержащегося в организме, 98% находится внутри клеток и лишь около 2% -во внеклеточной жидкости. Калий распространен по всему организму: печень, почки, сердце, костная ткань, мышцы, кровь, мозг.

3)Суточная потребность Na и K

3.1)Na

Суточная потребность человека в натрии обычно полностью удовлетворяется и даже перекрывается, так как большинство из нас употребляет достаточно поваренной соли: ведь мы привыкли подсаливать любые продукты, в том числе и те, в которых уже есть соль. Простой пример: кусочек обычного хлеба многие люди посыпают солью – так вкуснее, а ведь хлеб уже содержит соль. То же самое – бутерброды: с сыром, колбасой, икрой и другими солёными продуктами.

 

Однако в то же время считается, что людям, теряющим много натрия с потом или мочой, необходимо увеличивать его потребление: например, спортсменам, или тем, кто занят на тяжёлой физической работе – в горячем цеху; в жаркую погоду потребность в натрии тоже увеличивается.

Иногда человеку требуется до 20 г поваренной соли в сутки, но здесь речь идёт именно об экстремальных ситуациях.

Вообще официальных норм потребления натрия не существует, а предлагается такой расчёт: на каждый литр выпитой воды – 1 г поваренной соли. Учитывая то, что большинство людей просто не приучены пить воду в достаточном количестве, соли нам требуется не так уж много.

Недостаток натрия в организме

Недостаток натрия в организме может возникнуть не только при его недостаточном поступлении с пищей, но и при избыточном выведении через кожу и почки, при его потере при пищевых отравлениях, сопровождающихся частичным обезвоживанием тканей. Также нехватку натрия могут вызвать диеты с низким содержанием соли, лечение диуретиками, заболевания пищеварительного тракта.

Накопление воды в организме тоже может вызывать гипонатриемию, так как натрий «разводится» водой – при этом его количество в целом может быть нормальным.

Если человек получает с пищей и водой менее 0,5 г натрия в сутки, это приводит к появлению следующих симптомов: сохнет кожа, нарушается её тургор и снижается эластичность; появляются частые судороги в ногах; человека мучает жажда, тошнит, возникает рвота; снижается артериальное давление; может снизиться выделение мочи.

Со стороны нервной системы отмечается сонливость и апатия, спутанность сознания, нарушения равновесия при ходьбе, утомляемость, головокружение и галлюцинации. Ухудшается память, часто меняется настроение, теряется ощущение вкуса и аппетита, слабеют мышцы и снижается вес, человек часто болеет инфекционными заболеваниями.

Потеря натрия может долго компенсироваться организмом, благодаря использованию его накоплений в костной ткани. Однако, если вовремя не начать лечение, а также при быстрой и резкой потере организмом этого элемента человек может погибнуть: начнётся усиленный распад белков, снизится осмотическое давление, увеличится количество остаточного азота и разовьётся стойкая депрессия. В таком состоянии к летальному исходу может привести введение человеку гипотонического раствора или раствора глюкозы, или даже потребление им большого количества чистой воды.

         Избыток натрия

При избытке натрия возникают отёки, так как в организме накапливается вода. При этом человек может проявлять гиперактивность, становится легковозбудимым и испытывает жажду.

Если недостаток натрия в организме чаще всего может быть вызван экстремальными условиями или заболеванием, то его избыток возникает в основном при злоупотреблении солью, а также при нарушении функции надпочечников, сахарном диабете и гипертонии, нарушениях работы почек и водно-солевого обмена, причём эти заболевания тоже обычно возникают у любителей солёной пищи.

Большинство людей, страдающих от избытка натрия, склонны думать, что они употребляют мало соли, и удивляются, когда им предлагают сократить её количество в рационе. Однако во всех продуктах, которые мы сегодня покупаем, почти всегда уже содержится соль – надо только внимательно читать состав на упаковке.

На самом деле увеличить количество натрия в организме чаще всего легко, а вот уменьшить сложно. Для этого требуется отказаться от колбасных изделий, консервов и острых приправ, исключить из рациона соду и пекарский порошок.

При необходимости, особенно у пациентов с гипертонией, заболеваниями почек и сердечно-сосудистой недостаточностью, количество соли в рационе резко ограничивается, и даже временно назначается так называемая «бессолевая диета».

Натрий в продуктах.

Большая часть натрия поступает в организм при употреблении обыкновенной поваренной соли. Суточная норма микроэлемента содержится всего в одной чайной ложке этого продукта.

Кроме того, натрий встречается в некоторых овощах: в моркови, томатах, свекле. Ветчина, почки животных и их мозги, крабы и устрицы, морская капуста, артишоки, молоко и творог также содержат этот микроэлемент. Много натрия и в бобовых культурах и различных крупах. Такие травы как сельдерей, цикорий и одуванчик имеют в своем составе натрий, но в небольшом количестве.

Содержат натрий и многие приготовленные уже блюда, в частности, рассолы, соусы, особенно соевые, бульоны, приправы, консервы. В связи с тем, что натрий содержится в поваренной соли, он входит в состав домашних заготовок, маринованных и соленых. Различные виды сыров (особенно плавленые) и колбасных изделий, сухарики, соленые орехи, чипсы и прочие снеки также имеют в своем составе натрий. Встречаются и различные пищевые добавки с этим микроэлементом, например, некоторые ароматизаторы, консерванты и разрыхлители.

3.2)K

Суточная потребность в калии для ребенка составляет 16 – 30 мг на 1 кг массы тела. Для взрослого человека 1,5 – 2,5 грамма, при этом необходимый минимум составляет 1 грамм. Во время беременности потребность в нем может возрастать до 3,5 грамм в сутки. При интенсивных физических нагрузках потребность в калии также возрастает. К тому же обильное потоотделение способствует выведению его из организма. На содержание калия в организме влияют сезонные изменения – особенно мало калия весной, а осенью его количество увеличивается вдвое. Токсическая доза для человека составляет 6 грамм, а летальная - 14 грамм. 

Недостаток калия в организме: 

Дефицит калия в организме может возникнуть вследствие тяжелых физических нагрузок, стрессов, болезней, приема некоторых лекарств, чрезмерного употребления кофе, сладостей и алкоголя. В первую очередь нехватка калия проявляется в мышечной слабости, нарушениях в работе сердечнососудистой и нервной систем. Постоянный недостаток калия в организме может привести к очень серьезным заболеваниям внутренних органов, в том числе и к сердечным приступам и язвенной болезни.

Переизбыток калия в организме: 

Переизбыток калия в организме может быть вызван неправильным питанием, некоторыми заболеваниями или приемом препаратов повышающих уровень калия в организме. Повышенное содержание калия в организме, также как и его недостаток может привести к развитию тяжелых заболеваний внутренних органов и систем человека.

 

Источники калия.

В основном, соединения калия содержатся в продуктах, имеющих растительное происхождение. Это фрукты, бобовые, овощи, злаковые.

Что касается ягод и фруктов, более всего соединений этого элемента в мандаринах, апельсинах, бананах, яблоках, сушеных абрикосах, винограде, арбузах, землянике, шиповнике, изюме, алыче, черносливе, дынях, смородине (черной и красной). В достатке его в свежих огурцах, сое, репе, петрушке, ржаном хлебе, овсянке, капусте. Много его и в картофеле. Кстати, суточная норма, необходимая человеку, содержится в половине килограмма обычной картошки.

Довольно много калия в луке, помидорах, зеленых листовых овощах, чесноке, свекле, хрене, моркови. Надо сказать, что если мы употребляем все эти продукты в достатке, то и калия нашему организму вполне хватает. Единственная сложность состоит в удержании калия в нашем организме, и это удается далеко не всегда.

В норме можно поддерживать уровень калия в нашем организме, употребляя мед с яблочным уксусом.

 

4) Биологическая роль Na и K в организме человека.

4.1)Na

yaneuch.ru

РОЛЬ КАЛИЯ В ОРГАНИЗМЕ | Бесплатные курсовые, рефераты и дипломные работы

ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ И ХРАНЕНИЕ

Внимание. Внутреннее применение препаратов йода только по назначению врача.

Препараты йода нельзя использовать при туберкулезе легких, геморрагических диатезах, редком заболевании кожи — герпетиформном дерматите Дюринга.С осторожностью их назначают при заболеваниях почек, хронической пиодермии, крапивнице.Не рекомендуется совместное применение йода с калийсберегающими мочегонными препаратами и препаратами лития. Противопоказанием для назначения индивидуальной йодной профилактики во время беременности помимо непереносимости йода является диффузный токсический зоб (болезнь Грейвса, аутоиммунный тиреотоксикоз). При этом функция щитовидной железы резко повышена.

Хранить в плотно закрытой упаковке, в защищённом от света месте. Срок годности: кристаллического йода — не ограничен; 5% спиртовой раствор — … 3 года.

Калий представляет собой серебристо-белый мягкий металл. Он очень лёгок и легкоплавок. Очень быстро окисляется на воздухе и очень легко вступает в химические реакции, особенно с водой, образуя щёлочь. Относительно хорошо растворяется в ртути, образуя амальгамы. Он энергично образует перекиси с кислородом, вступает в реакции с большинством неметаллов, растворим в жидком аммиаке. Будучи внесённым в пламя горелки калий (а также его соединения) окрашивает пламя в характерный розово-фиолетовый цвет.

По причине большой химической активности, калий в природе в свободном состоянии не встречается. Он входит в состав многих минералов, большинство из которых представляют собой нерастворимые в воде алюмосиликаты. Растворимыми калийными минералами являются сульфаты и хлориды калия. Морская вода содержит в среднем 0,06% хлористого калия.

Впервые калий был получен в 1807 году английским химиком Дэви электролизом едкого кали. Он назвал его ПОТАССИЙ. В 1809 году Гильберт предложил новое название – КАЛИЙ, которое стало более употребительным.

В организме взрослого человека содержится от 160 до 250 грамм калия. 98% его находится внутри клеток. Главной ролью внутриклеточного калия является сохранение нормального функционирования клеточных стенок. Это достигается за счет его гармоничного равновесия с натрием. Калий находится внутри клеток, а натрий — снаружи. Для всех тканей характерно определенное соотношение концентраций между калием и натрием, который содержится преимущественно во внеклеточной среде.

Внутриклеточный калий в организме находится в равновесии с тем, который находится вне клеток. 2% внеклеточного калия очень важны для обеспечения электрического нервного импульса, для контроля за сокращением мышц и для обеспечения постоянства артериального давления.

Другая, также очень важная, роль калия в организме состоит в поддержании концентрации и физиологических функций магния, который является главным питательным макроэлементом для сердца. Если уровень в крови одного из этих минералов понижен, то уровень другого также будет низким. Калий в организме человека выполняет следующие функции:1. Поддерживает функционирование клеточных мембран.2. Поддерживает постоянство состава клеточной и межклеточной жидкости.3. Поддерживает кислотно-щелочное равновесие.4. Калий в организме регулирует водный баланс. 5. Участвует в работе нервных и мышечных клеток.6. Улучшает снабжение мозга кислородом. 7. Участвует в нервной регуляции сердечных сокращений. 8. Калий в организме способствует снижению давления крови.9. Выполняет роль катализатора при обмене углеводов и белков.10. Влияет на концентрацию и активность магния.11. Обеспечивает выделительную функцию почек. 12. Калий в организме также необходим для физической силы и выносливости и для широкого спектра других функций.

В связи с отсутствием способности к депонированию значительные колебания содержания калия в организме человека сразу сказываются на внутриклеточном состоянии.

| следующая страница ==>
ПРЕПАРАТЫ СОДЕРЖАЩИЕ ЙОД | ПОЛЕЗНЫЕ СОВЕТЫ

Дата добавления: 2014-03-01; просмотров: 11; Нарушение авторских прав

Поделиться с ДРУЗЬЯМИ:

refac.ru

Химия и биологическая роль элементов IА группы — реферат

 

 

 

 

 

 

 

 

8

Особенности комплексообразования ионов натрия и калия

С ростом радиуса атома в группе I А ослабевает связь валентного электрона с ядром. Соответственно, уменьшается энергия ионизации атомов. Так как радиус атома калия больше, чем радиус атома натрия, то энергия ионизации калия меньше, чем у натрия.

В результате ионизации образуются катионы Э+ , имеющие устойчивую конфигурацию благородных газов.

Химическая активность металлов I А группы возрастает закономерно с увеличением радиуса атома и уменьшением их способности к гидратированию (чем меньше способность к гидратированию, тем активнее металл).

Так как радиус атома калия больше, чем радиус атома натрия, то способность к гидратации для катиона калия будет ниже, чем для катиона натрия, а, следовательно, химическая активность катиона калия выше, чем у катиона натрия.

Вследствие незначительного поляризующего действия (устойчивая электронная структура, большие размеры, малый заряд ядра) комплексообразование для ионов щелочных металлов малохарактерно. Вместе с тем, они способны образовывать комплексные соединения с некоторыми биолигандами (КЧ для натрия и калия может принимать значения 4 и 6). Способность образовывать донорно-акцепторные связи с соответствующими лигандами едва намечается у натрия. У калия имеется значительная тенденция к использованию имеющихся в атоме вакантных d-орбиталей.

Например, образование комплексов калия с антибиотиком валиномицином. Валиномицин образует с калием прочные комплексы, связывание этого антибиотика с натрием очень незначительно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

Биологическая роль натрия, калия: содержание в организме, суточная потребность, локализация в органах и тканях, значение для организма

 

По содержанию в организме человека натрий (0,08%) и калий (0,23%) относятся к макроэлементам.

Натрий и калий относятся к жизненно необходимым элементам, постоянно содержатся в организме, участвуют в обмене веществ.

Натрий

Содержание натрия в организме человека массой 70 кг – около 60 г: 44% - во внеклеточной жидкости, 9% - во внутриклеточной. Остальное количество натрия находится в костной ткани – место депонирования иона Na+ в организме.

В организме человека натрий находится в виде его растворимых солей: хлорида, фосфата, гидрокарбоната.

Распределен по всему организму:

-в сыворотке крови,

-в спинномозговой жидкости,

-в глазной жидкости,

-в пищеварительных соках,

-в желчи,

-в почках,

-в коже,

-в костной ткани,

-в легких,

-в мозге.

Натрий является основным внеклеточным ионом. Концентрация ионов Na+ внутри клетки примерно в 15 раз меньше, чем во внеклеточной жидкости.

Ионы натрия играют важную роль в обеспечении постоянства внутренней среды человеческого организма, участвуют в поддержании постоянного

10

осмотического давления биожидкости (осмотического гомеостаза).

В виде противоионов в соединениях с фосфорной кислотой (Na2HPO4 + Nah3PO4) органическими кислотами натрий обеспечивает кислотно-основное равновесие организма.

Ионы натрия участвуют в регуляции водного обмена и влияют на работу ферментов.

Вместе с ионами калия, магния, кальция, хлора ионы натрия участвуют в передаче нервных импульсов. При изменении содержания натрия в организме происходят нарушения функций нервной, сердечно-сосудистой систем, гладких и скелетных мышц.

Натрия хлорид NaCl – основной источник соляной кислоты для желудочного сока.

Ионы натрия принимают участие в формировании разности потенциалов на мембране.

Биологическая роль натрия достаточно весома для человека, так как выполняет немало функций, которые просто необходимы для нормальной жизнедеятельности нашего организма.

1. Помогает регулировать  кислотный и водный баланс  в жидкости организма из внеклеточной  среды;

2. Способствует нормализации  кровяного давления;

3. Участвует в транспортной  системе клеточной оболочки;

4. Необходим для нормальной деятельности нервной и мышечной систем.

Норма суточного потребления натрия не установлена, но допустимое потребление не должно превышать 2400 мг (не более 6,15 гр пищевой соли в сутки). Избыточное количество натрия в организме ассоциируется с гипертензией и отеком.

Пищевая соль и подсоленные в процессе приготовления продукты-мясо, сыр, овощи, выпечка, крупы, приправы-служат основным источником натрия. Низкое содержание натрия находится во всех натуральных продуктах растительного и животного происхождения.

 

Калий

Содержание калия в организме человека массой 70 кг – около 160 г.: 2% - во внеклеточной жидкости, 98% - во внутриклеточной.

В организме человека калий находится:

-в крови,

-в почках,

11

-в сердце,

-в костной ткани,

-в сердце,

-в мозге.

Калий является основным внутриклеточным ионом. Концентрация ионов К+ внутри клетки примерно в 35 раз больше, чем во внеклеточной жидкости.Ионы калия играют важную роль в физиологических процессах – сокращении мышц, нормальном функционировании сердца, проведении нервных импульсов, обменных реакциях. Являются важными активаторами внутриклеточных ферментов.

Действие Na+, К+-АТФазы и возникновение разности потенциалов на клеточных мембранах

Многие важные биологические процессы осуществляются только при условии различного ионного и молекулярного состава внутри клеток и во внеклеточной жидкости. Концентрация ионов К+ внутри клетки примерно в 35 раз больше, чем во внеклеточной жидкости, концентрация ионов Na+ внутри клетки примерно в 15 раз меньше, чем во внеклеточной жидкости. Чтобы поддерживать такое распределение ионы калия должны перемещаться из внешней среды внутрь клетки, а ионы натрия – наоборот, поступать из клетки во внеклеточное пространство. Т.е. должен осуществляться перенос ионов из области с более низкой концентрацией в область с более высокой концентрацией. Самопроизвольно такой процесс протекать не может. Нормальное распределение ионов натрия и калия обеспечивается работой натрий-калиевых насосов. Работа этих насосов по переносу ионов против градиента концентрации и по поддержанию этого градиента требует большой затраты энергии, следовательно, сопровождается макроэргической реакцией гидролиза АТФ.

За счет энергии гидролиза одной молекулы АТФ три иона Na+ выводятся из клетки, а два иона К+ - поступают в клетку. В итоге на мембране клетки возникает разность потенциалов: наружная поверхность мембраны заряжается положительно, а внутренняя – отрицательно.

Рекомендуемая суточная доза калия составляет для детей от 600 до 1700 мг, для взрослых от 1800 до 5000 мг. Необходимость в калии зависит от общего веса тела, физической активности, физиологического состояния, климата. Рвота, продолжительные поносы, обильное потовыделение, использование мочегонных повышают потребность организма в калии.

Основными пищевыми источниками являются сушеные абрикосы, дыни, бобы, киви, картофель, авокадо, бананы, брокколи, печень, молоко, ореховое масло, цитрусовые и др.

12

При недостатке калия развивается гипокалиемия. Возникают нарушения работы сердечной и скелетной мускулатуры. Продолжительный дефизит калия может быть причиной строй невралгии.

При переизбытке калия развивается гиперкалиемия, для которой основным симптомом является язва тонкого кишечника. Настоящая гиперкалиемия может вызвать остановку сердца.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

 

Антагонизм натрия и калия

Антагонизм— химическое взаимодействие лекарственных средств в крови с образованием неактивных продуктов. Химическими антагонистами являются калия перманганат, натрия тиосульфат, донатор сульфгидрильных групп унитиол, комплексонообразователи динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, тетацин-кальций и другие антидоты, используемые для терапии отравлений. Например, натрия тиосульфат переводит токсический молекулярный йод в нетоксические йодиды,

 

Сходство электронного строения ионов щелочных (натрий и калий) металлов и различия физико-химических характеристик определяет их действия на биологические процессы.

Натрий и калий являются антагонистами. В ряде случаев близость многих физико-химических свойств обусловливает их взаимозамещение в живых организмах. Например, при увеличении количества натрия в организме усиливается выведение калия почками, наступает гипокалиемия.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

Соединения лития, натрия, калия как лекарственные средства.

Лекарственные средства неорганической природы рассмотрены в соответствии с общепринятой классификацией, вытекающей из современной трактовки Периодического закона: ЛС s-, р-, d- и /-элементов.

Лекарственные средства ^-элементов — это соединения щелочных (лития, натрия и калия) и щелочно-земельных (магния, кальция и бария) металлов

В медицинской практике применяют соли элементов IA группы: натрия (фторид, хлорид, бромид, йодид, гидрокарбонат, сульфат, тиосульфат, нитрит), калия (хлорид, бромид, йодид) и лития (карбонат). Эти ЛС будут рассмотрены в группах элементов, входящих в состав соответствующего аниона. Кроме того, катионы j-элементов входят в состав солей органических кислот, широко используемых в качестве ЛС (см. разд. III).

Препараты лития — психотропные лекарственные средства из группы нормотимиков. Это исторически первые препараты данной группы, открытые в 1949 году; однако они сохраняют важнейшее значение в лечении аффективных расстройств, прежде всего маниакальных и гипоманиакальных фаз биполярного расстройства, а также в профилактике его обострений и для лечения тяжёлых и резистентных депрессий, обладая уникальными свойствами предотвращатьсамоубийства. Препараты лития имеют и другие области применения.

Литий — щелочной металл, поэтому в медицине он применяется в виде солей, в основном в виде карбоната, а такжецитрата, сукцината, оротата, хлорида и сульфата лития. Бромид лития в медицине больше не используется, так как вызывает хроническое отравление — бромизм — уже при дозировке 250 мг в день. В России из солей лития используют только карбонат, ранее применялись оксибутират и никотинат лития.

 

Препараты натрия, применяемые в медицине

Изотонический раствор – NaCl (0,9%) – для инъекций вводят подкожно, внутривенно и в клизмах при обезвоживании организма и при интоксикацях. Также применяют для промывания ран, глаз, слизистой оболочки глаза, также для растворения различных ЛП.

Гипертонические растворы - NaCl (3-5-10%) – применяют наружно в виде

15

компрессов и примочек при лечении гнойных ран. По закону осмоса применение таких компрессов способствует отделению гноя из ран и плазмолизу бактерий (антимикробное действие).

2-5% р-рNaCl назначают внутрь для промывания желудка при отравлении AgNO3.

 Ag+(р) + ClЇ(р) → AgCl(т)

 Натрия гидрокарбонат NaHCO3 используют при заболеваниях, сопровождающихся ацидозом.

Механизм

NaHCO3 + RCOOH → h3O + CO2 + RCOONa

 

RCOONa натриевые соли органических кислот в значительной мере выводятся с мочой, CO2 – покидает организм с выдыхаемым воздухом.

NaHCO3 также используют  при повышенной кислотности желудочного  сока, язвенной болезни желудка  и двенадцатиперстной кишки.

NaHCO3 + HCl → h3O + NaCl + CO2

Имеет ряд побочных эффектов.

NaHCO3 применяют в виде  полосканий, промывания при воспалительных  заболеваниях глаз, слизистых оболочек  верхних дыхательных путей. В  результате гидролиза NaHCO3 водный  раствор имеет слабощелочные  свойства. При воздействии щелочи  на микробные клетки происходит  их гибель.

NaHCO3 + h3O → NaOH + CO2 + h3O

Натрия сульфат Na2SO4*10h3O – применяют в качестве слабительного средства. Соль медленно всасывается из кишечника, что приводит к поддержанию повышенного осмотического давления в полости кишечника. В результате осмоса происходит накопление воды в кишечнике, содержимое его разжижается, сокращения кишечника усиливаются и каловые массы быстрее выводятся.

Натрия тетраборат Na2B4O7*10h3O – применяется наружно как антисептическое средство для полосканий, спринцеваний, смазываний. Антисептическое действие аналогично NaHCO3, связано со щелочной реакцией среды в результате гидролиза.

 Na2B4O7 + 7h3O → 2NaOH + 4h4BO3

 Радиоактивный изотоп 24Na в качестве метки применяют для определения скорости кровотока, используют для лечения некоторых форм лейкемии.

16

Калий - важный компонент минерального питания растений (на это уходит около 90% добываемых солей калия), он необходим им в значительных количествах для нормального развития, поэтому широкое применение находят калийные удобрения: хлорид калия КСl, нитрат калия, или калийная селитра, KNO3, поташ K2CO3 и другие соли калия.

В качестве лекарственного средства находит применение иодид калия KI.

Раствор перманганата калия КMnO4 ("марганцовку") используют как антисептическое средство.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

Список литературы

1. Карапетьянц М.Х., Дракин С.И., Общая и неорганическая химия. - М.: Химия, 1993 2. Коттон Ф., Уилкинсон Дж., Основы неорганической химии. - М.: Мир, 1979 3.Зубович И.А. Неорганическая химия: Учебник для технол. спец. вузов. - М.: Высшая школа, 1989.

4. А. В. Суворов, А. Б. Никольский «Общая химия», Санкт-Петербург изд. Химия 1995г.

5. Н. С. Ахметов «Неорганическая химия», Москва изд. Высшая школа 1975г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

yaneuch.ru


Смотрите также