Биогенные элементы

• Электронная формула

1s² 2s² 2p⁶ 3s¹

• Содержание в организме

Суточная потребность  1-2 г .        Макроэлемент

0,15 % 

3. Топография

а) Na⁺ 

  б) основной внеклеточный ион. Содержится во внеклеточной жидкости (эритроциты 10ммоль/г, сыворотка крови 143 ммоль/кг, спинномозговой жидкости, в глазной жидкости, в пищеварительных соках, желчи, почках, коже, костной ткани, легких, мозге в виде растворимых солей NaCl, NaH2PO4, Na2HPO4, NaHCO3)

в) все органы (кости, хрящи)

4. Биологическая роль

1. Поддержание постоянного осмотического давления в 7,7 атм
2. Поддержание кислотно-основного  и  кислотно-щелочного  равновесия (буферные системы)
3. Передача нервных импульсов через мембраны нервных клеток, поддерживает нормальную возбудимость мышечных клеток (Na-K-насос)
4. Связывание воды в виде гидратов, удержание ее в организме (1г NaCl связывает 100мл воды)
5. Минеральный обмен
6. Активирует ферменты
7. NaCl -основной источник желудочного сока: H2CO3+ Cl-= HCO3- + HCl
8. Ионы Na+ и K+ участвуют в механизме кратковременной памяти.
9. Ионы Na+ транспортируют CO2, сахара, аминокислоты через мембраны

5. Заболевания, вызываемые  недостатком или избытком элемента

1. Недостаток Na (при больших потерях жидкости) приводит к:

• падению осмотического давления крови- сгущению крови;
• падению артериального давления, к тахикардии, снижение работоспособности
• отёку клеток головного мозга, судорогам, торможению развития организма
• NaCl губителен, т.к. Na+ участвует в проведении нервных импульсов.

2. Избыток Na приводит к:

• отекам, гипертонии, к торможению передачи нервных импульсов,  угнетает ЦНС, вызывает депрессию
• развитию гипертонии, атеросклерозу, нарушению деятельности почек

6. Продукты питания,  содержащие элемент

Поваренная соль, мясная пища

7. Лекарственные препараты; содержащие элемент

а) растворы NaCl:

• 0.9% физ. раствор - при больших потерях жидкости (кровопотерях, рвоте)
• 5-10%- гипертонический раствор - компресс примочки на   гнойные раны.
• используется  при отравлении солями серебра

б) NaNO₂- сосудорасширяющее средство

в) NaBr - седативное средство

г) NaI – при эндемическом зобе

д) борат Na₂B₄O₇∙10H₂O - как антисептическое средство

е) гидрокарбонат NaHCO₃ - как отхаркивающее средство, а также для промываний и полосканий при ринитах, ларингитах и др.

ж) тиосульфат Na₂S₂O₃∙5H₂O - противовоспалительное, десенсибилизирующее и противотоксическое средство

з)  цитрат Na₃C₆H₅O₇∙5¹/₂H₂O - препарат из группы антикоагулянтов

и)   NaHCO₃-питьевая сода:

• 4%-й раствор внутривенно при ацидозе
• при повышенной кислотности желудочного сока
• слабый антисептик (результате гидролиза растворы питьевой соды имеют щелочную реакцию среды, а щелочи губительно действуют на микробные клетки, осаждая клеточные белки)

к)   Na2SO4 - слабительное средство (сульфат натрия плохо всасывается в кишечнике => осмотическое давление в кишечнике увеличивается, жидкость через стенки поступает в просвет кишечника, его содержимое разжижается и выводится)

1. Электронная формула

1s² 2s² 2p⁶ 3s²3р⁶4s¹

2. Содержание в организме

Суточная потребность 2-3 г

  В организме=0,027%, макроэлемент, масса в организме 20г.  
      Mg2+ - внутриклеточный ион

3. Топография

дентин и эмаль зубов, костная ткань, поджелудочная железа, скелетные мышцы, почки, печень, сердце

4. Биологическая роль

1. активатор ферментов
2. комплексообразователь
3. регулирует артериальное давление и работу сердца
4. влияет на работу ЖКТ, является желчегонным, снижает уровень холестерина
5. структура нуклеиновых кислот
6. Уменьшает спазм сосудов
7. Является строительным материалом костей и зубов
8. Участвует в обмене энергии, т.к. гидролиз АТФ происходит при обязательном участии магния

5. Заболевания, вызываемые  недостатком или избытком элемента

1. Недостаток Mg2+ вызывает повышенную возбудимость ЦНС, судороги, плаксивое настроение, выпадение волос

2. Избыток Mg2+ вызывает потерю чувствительности, сонливость, наркоз, гипотермия,

6. Продукты питания, содержащие элемент

Магний содержится в: рыбе, морской капусте, сое, какао, грецких  орехах, фасоле, овсяных хлопьях, жёсткой  воде.

7. Лекарственные препараты; содержащие элемент

1. белая глина: присыпка, мази. 2MgSiO₃∙Mg(HSiO₃)₂ - тальк, в составе присыпок
2. тиосульфат магния (MgS₂O₃) – гипертония, атеросклероз
3. силикат(3MgO ∙ 4SiO ∙ Н₂О) – основа пилюль, таблеток
4. MgO – жженая магнезия, антацидное средство без побочного действия
5. трисиликат (Mg₂ SiO ) – антацидное средство при язвах
6. MgO+MgO₂ – «магний перекись», при желудочно-кишечных расстройствах, обладает антацидным и бактерицидным действием
7. MgSO₄ – сульфат магния:

• слабительное средство

• гипотензивное средство, 10%-ный раствор (магнезия) внутривенно при гипертонических кризах

8. Mg(OH)₂*4MgCO₃*H₂O – белая магнезия, антацидное, легкое слабительное

1. Электронная формула

1s²2s²2p⁶ 3s²3р⁶4s¹

2. Содержание в организме

Суточная потребность:

• для взрослого человека - 2-3 г,
• для ребенка - 16-30 мг на кг массы тела

Общее содержание 160-250 г.  Макроэлемент

3. Топография

распространен по всему  организму, находится во всех органах  и тканях

4. Биологическая роль

1. поддержание градиента концентрации
2. В эритроцитах ионы K+ участвуют в работе гемоглобиновой и оксигемоглобиновой буферных систем
3. Соединения К оказывают влияние на коллоидное состояние тканей, способствует выведению жидкости из организма
4. Обуславливает нормальное течение биоэлектрических процессов
5. Участвует в обменных процессах как активатор внутриклеточных ферментов в синтезе белка, окислении углеводов
6. Участвует в сокращении мышц, способствует мышечному расслаблению
7. Поддерживает нормальное функционирование сердца: уменьшает силу сокращения сердечной мышцы (антагонизм с Са2+)

5. Заболевания, вызываемые  недостатком или избытком элемента

1. Недостаток К+ ведет к:

• с пищей может привести к дистрофии
• нарушениям нервно-мышечной (сонливость, нарушение движений, дрожание конечностей) и сердечно-сосудистой (замедленное сердцебиение) систем

2. Избыток K+ ведет к:

• снижению содержания Na+ (происходит гемолиз эритроцитов)
• угнетение сокращения миокарда
• при повышенном содержании К+ в клетках коры головного мозга происходит возбуждение ЦНС, возникает маниакальное состояние.

6. Продукты питания,  содержащие элемент

сухое молоко,  растительная  пища: картофель, морковь, орехахи, клюква, чай, семечки, сухофрукты

7. Лекарственные препараты; содержащие элемент

1. KCl  - при мышечной дистрофии, рвоте, нарушении сердечного ритм
2. KBr и KJ – при нарушениях нервной системы
3. KMnO4 – антисептик, наружно для промывания ран

1. Электронная формула

1s² 2s² 2p⁶ 3s²3р⁶4s²

2. Содержание в организме

Суточная потребность

• дети (до 1,4 г в сутки)
• беременные женщины (до 1,5 г в сутки)
• кормящие матери (1,8-2,0 г в сутки)

в организме взрослого  содержится около 20 г на 1 кг массы  тела, у новорожденного - 9 г на 1 кг массы тела (2%)

3. Топография

99 % -  в костной и  хрящевой тканях, остальная часть - внутри клеток мягких тканей и во внеклеточной жидкости

4. Биологическая роль

• сократимость мышц, передача нервных импульсов
• активатор ряда ферментов и гормонов
• свертывание крови
• укрепление каркасной функции склеры глаза
• компонент зубов и костей
• регуляция содержания других ионов
• ионы Ca2+ понижают возбудимость ЦНС
• обладает противовоспалительным и антиаллергическим  действием

5. Заболевания, вызываемые  недостатком или избытком элемента

1. Недостаток Ca2+:

• снижение свертываемости крови,
• судороги, конвульсии,
• рахит у детей (не окостенение хрящей), остеомаляция (размягчение костей), остеопороз (изрешечивание костей)

2. Избыток Ca²⁺:

• отложение солей (артриты, тромбозы, глаукома, известкование сосудов)
• подагра, мочекаменная болезнь

6. Продукты питания,  содержащие элемент

молоко, сыр, творог и других молочных продуктах, свежие овощи

7. Лекарственные препараты; содержащие элемент

• CaCO₃ –мел осажденный, антацидное средство, применяется для уменьшения кислотности желудочного сока
• CaCl₂*6H₂O – кальций хлористый, применяют как противовоспалительное и антиаллергическое средство, для снятия сердечно-сосудистого спазма, для улучшения свертывания крови, при переломах костей и при ревматизме
• 2CaSO₄*H₂O – гипс, широко используется в травматологической и стоматологической практике, т.к. при замешивании его с водой образуется нерастворимый 2CaSO₄*H₂O
• ГлюконатCa, глицерофосфат, панганатCa -  общеукрепляющие средства

1. Электронная формула

1s² 2s² 2p⁶ 3s²3р³

2. Содержание в организме

Суточная потребность 0,7 - 1 мг

в организме = 1%, масса  фосфора 650 г

3. Топография

• костная и зубная ткань в виде гидроксиапатита Ca5(PO4)3OH и фторапатита Ca5(PO4)3F
• в мозге, нервных клетках, печени, сердце, почках, мышцах в виде АТФ, фосфолипидов, нуклеиновых кислот

4. Биологическая роль

• Влияет на кроветворение
• Строительный материал костной и зубной ткани
• влияет на состояние нервной системы: «Фосфор – это элемент мысли» (Вернадский)
• биосинтез идет через обязательную стадию фосфорилирования мономеров
• АТФ – аккумулятор и источник энергии в организме
• фосфатный буфер H2PO4-/ HPO42- обеспечивает поддержание кислотно-щелочного равновесия в организме

Фосфорорганические соединения, содержащие связь С-Р, являются сильными ядами  нервно-паралитического действия, входят в состав боевых отравляющих веществ,  
      некоторые соединения используются в качестве ядохимикатов (карбофос, тиофос, хлорофос)

5. Заболевания, вызываемые  недостатком или избытком элемента

1. Недостаток вызывает  рахит у детей, нарушение фосфорно-кальциевого  обмена (атеросклероз), неврастению

2. Избыток отрицательно влияет на усвоение Ca и Mg

6. Продукты питания

в рыбе, мясе, яйцах, овощах

7. Лекарственные препараты; содержащие элемент

• АТФ (Na-соль) – при мышечной дистрофии, стенокардии
• Ca-глицерофосфат -нормализует функции нервной системы
• Фитин (органический препарат фосфора) – стимулирует кроветворение, усиливает рост и развитие костной ткани
• H₃PO₄ – фосфорная кислота, применяется в стоматологии в приготовлении пломб

1. Электронная формула

1s² 2s² 2p³

2. Содержание в организме

Суточная потребность 16 г

в организме 3% от массы тела

3. Топография

• 4% плазмы крови
• Все структуры

4. Биологическая роль

• входит в состав белков, аминокислот, нуклеиновых кислот, нуклеопротеидов, хлорофилла, гемоглобина и др.
• необходим для синтеза аминокислот
• Аминокислоты являются исходными соединениями при биосинтезе гормонов, витаминов, медиаторов, пигментов, пуриновых и пиримидиновых оснований и т.д.
• NO участвует в поддержании системной и локальной гемодинамики, способствует снижению повышенного тонуса гладкой мускулатуры сосудов и обеспечивает поддержание нормального уровня артериального давления.
• NO выступает в роли нейротрансмиттера в желудочно-кишечном тракте, мочевыводящей и половой системе, активируя цГМФ. При иммунном ответе
• Оксид азота играет важнейшую роль медиатора, в патогенезе бронхиальной астмы, хронического гломерулонефрита, туберкулеза, рассеянного склероза, болезни Крона, различных опухолей, а также СПИДа.
• продукт метаболизма (мочевина, мочевая кислота)

5. Заболевания, вызываемые  недостатком или избытком элемента

1. Недостаток 

• нарушение белкового обмена
• дистрофия

2. Избыток 

• кессонная болезнь
• азотомия (накопление азотсодержащих продуктов в организме (мочевины, мочевой кислоты)

6. Продукты питания

Соя, фасоль, мясо, рыба, крупы, творог, яйца

7. Лекарственные препараты; содержащие элемент

• NН₄ Сl мочегонное, отхаркивающее, используется при отёках сердечного происхождения
• Нитриты и нитраты используются для профилактики ишемической болезни  сердца, улучшают кровообращение
• NО₂ -  наркотическое средство (используется для наркоза)
• Жидкий азот – лечение заболеваний кожи и слизистой
• 10% NН₄ОН _ возбуждающее
• 10% нитрат серебра (ляпис) -  лечение заболеваний кожи и слизистой, остановка кровотечений
• Азотная кислота -  прижигают бородавки

1. Электронная формула

1s² 2s² 2p⁵

2. Содержание в организме

Суточная потребность 0,5-1,5 мг. микроэлемент

В теле взрослого человека содержится около 2,6 г 

3. Топография

99% всего его количества, приходится на кости и зубную  эмаль

Все ткани организма. В организме находится в виде труднорастворимого неорганического соединения – фторапатита Ca5(PO4)3F

4. Биологическая роль

• участвует во многих важных биохимических реакциях (активирует аденилатциклазу, ингибирует липазы, эстеразу, лактатдегидрогеназы)
• компонент зубов и костей

5. Заболевания, вызываемые  недостатком или избытком элемента

1. Недостаток  - кариес зубов, поражение костей (остеопороз)

2. Избыток (токсическая доза для человека: 20 мг, летальная доза для человека: 2 г). 

• При остром отравлении фтором преобладают симптомы поражения центральной нервной системы и желудочно-кишечного тракта (тошнота, рвота, диарея, мышечные судороги, падение артериального давления, развитие коматозного состояния).  Хроническая интоксикация  развивается при употреблении питьевой воды с содержанием фтора более 4 мг/л. При этом наб<span class="dash041e_0431_044b_0447_043d_044b_0439_0020_0028_0432_0435_0431_0029__Char" style=" font-size: 11