В каких продуктах содержится стронций
Описание
Стронций (лат. Strontium) представляет собой металл, которому в периодической таблице химических элементов присвоен атомный номер 38. В контексте данной статьи попробуем предоставить больше информации об этом металле для тех, кто интересуется составляющими стронция, какую важную роль играет элемент для человека, область его применения и не только.
По своей структуре данный элемент напоминает металл 2-й группы щелочноземельного происхождения. Само вещество имеет серебристо-белый оттенок (см. фото). Описываемый элемент очень мягкий и пластичный, который можно довольно легко разрезать с помощью кухонного ножа. Вещество очень активно, поэтому может легко воспламеняться в соприкосновении с воздухом. Кроме этого, элемент может вступать в химическое взаимодействие с жидкостью. В природе данный элемент в чистом виде не встречался. Как правило, его обнаруживают в числе составляющих иных полезных ископаемых, в основном вместе с Ca. Стронций используют в качестве составляющего для производства сигнальных огней и люминофоров, которые могут нанести серьезный вред здоровью в результате радиоактивного заражения.
Данный элемент обнаружили в конце 18 столетия в Шотландском городке Строншиан. По этой причине минерал и получил название «стронцианит». По прошествии 30 лет данную находку ученому из Англии сэру Х. Дэви удалось отделить от других минералов и получить элемент в самостоятельной форме.
Сегодня без оксида стронция не обходится металлургическое производство, пищевая промышленность и медицина. Благодаря интересной и своеобразной форме горения, при которой выделяются красные огоньки, описываемым элементом заинтересовалась пиротехническая индустрия еще в начале прошлого века.
Строение и свойства стронция
Многих интересует вопрос о том, каково строение стронция, и какими он обладает свойствами. В данном разделе остановимся на этой теме более подробно.
Описываемый химический элемент – это мягкий металл, который по своей структуре схож со свинцом. Если минерал разрезать, то будет видно, что место среза блестит подобно серебру.
Кроме этого, в атмосфере вещество за короткое время может вступить в реакцию с озоном, а также с атмосферными явлениями. В результате такого взаимодействия цвет элемента становится желтым. По этой причине желательно держать химический элемент подальше от воздуха. Его можно хранить в герметично упакованной таре под слоем нефтепродукта, коим является керосин. Стронций-90 является чистым бета-излучателем, период полураспада которого − 29 лет.
Составляющие данного химического элемента в таблице Менделеева:
Наименование | Обозначение | Номер атома | Группа | Масса атомов (г/моль) | Плотность (г/см³) | Температура кипения и плавления (°С) |
|---|---|---|---|---|---|---|
Стронций | Sr | 38 | 2 | 87,62 | 2,64 | 777 |
Описываемый щелочной металл в основном не вступает в реакцию с азотом при температуре меньше 380°С. При комнатном температурном режиме образуется лишь оксид стронция. В порошкообразном состоянии элемент способен беспричинно загореться, распадаясь на оксид и нитрид.
При повышенной температуре вещество может вступить в реакцию с азотом, серой, фосфором, водородом и другими элементами. Соли стронция (галогениды, нитраты, хлораты и ацетаты) имеют красноватый цвет и хорошо растворяются в водной среде. Исключение составляет фторид. Плохо растворимыми элементами являются фосфат, карбонад и оксалат.
Биологическое значение и действие элемента
Действие элемента и биологическое значение связывают с его токсичностью и радиоактивностью. Хотя данная точка зрения может быть ошибочной, так как это вещество почти не наделено указанными характеристиками и его можно встретить в клетках и тканях живых организмов. Элемент выполняет важные биологические функции, являясь спутником кальция. Вследствие указанных свойств элемента его стали применять в медицине.
Местом наибольшего накопления стронция в человеческом теле являются соединительные ткани. Это случается из-за того, что описываемое вещество по химическому составу схоже с кальцием, который, как известно, является основой для формирования скелета. Мышечная ткань содержит 1% от общей массы описываемого вещества в теле человека. Кроме этого, данный элемент может присутствовать в желчевыводящих путях и мочевых камнях с присутствием все того же кальция.
Тело человека впитывает описываемый элемент каким же образом, как и кальций. Оба вещества практически схожи по своему составу и поэтому стронций неспособен нанести существенный вред здоровью человека. Исключение составляет лишь изотоп стронций 90, который является радиоактивным элементом. Если радионуклид попадет внутрь организма, он может спровоцировать нарушения в костной ткани и различные заболевания, в числе которых − рак костей.
Описываемый устойчивый элемент играет очень важную роль в жизненных функциях фауны и флоры и постоянно в них присутствует. Вещество является постоянным попутчиком кальция, отчасти заменяя его собой. Некоторые разновидности морских организмов накапливают из морской воды описываемый элемент, который содержится в воде в количестве 0,13%.
Норма потребления в сутки
По результатам проведенных многочисленных исследований была определена норма потребления в сутки данного минерала. В этом разделе мы расскажем, какое количество макроэлемента в течение суток человеку достаточно принимать.
Суточная норма стронция такова: при среднем весе до 70 килограммов дневная порция препарата на основе стронция составляет приблизительно 320 миллиграммов.
Местом наибольшего накопления макроэлемента являются зубы и костная ткань. Избыток элемента может привести к нарушению целостности костей. Это сопровождается увеличением хрупкости костной ткани и стремительно разрушающимися зубами. В результате этого может пострадать кровеносная система и печень.
В мышечной ткани стронция содержится приблизительно 0,12-0,35%, а в системе кровотока – 0,031 мг/л. Суточная норма потребления препаратов на основе стронция составляет от 3 до 5 миллиграммов элемента. Показатель ПДК макроэлемента в воде составляет 8 мг/л, в атмосфере для оксида, гидроксида, а также нитрата стронция – 1 мг/м³. Дневная норма дигидрофосфата, сульфата, карбоната, фосфата – 6 мг/м³.
Стоит помнить о том, что человеческий организм за сутки может усвоить не боле 10% поступившего макроэлемента, в то время как получить он должен до 5 миллиграммов препарата.
Дефицит стронция
Точных сведений о дефиците стронция в человеческом организме пока нет. Ученые ставят опыты на животных и получают подтверждения, касающиеся влияния недостаточного количества остеотропа на органы. Недостаточное количество элемента может привести к отставанию в развитии, приостановке роста, порче зубов, а также кальфикации костной ткани.
Если человек проживает в радиоактивной зоне и у него возникает дефицит кальция, то организму ничего другого не остается, как скапливать радионуклид в костной ткани. В дальнейшем подобные «залежи» очень сложно вывести из человеческих органов. Например, 50% накопленного радионуклида можно освободить лишь через 200 дней.
Радиоактивный макроэлемент, скапливаемый в костях, может вызвать облучение костного мозга. В результате этого у человека могут возникнуть соответствующие недуги.
Природный остеотроп может довольно быстро скапливаться в организме ребенка, не достигшего 4-летнего возраста. Обстоятельство объясняется тем, что в этот период взросления малыша активно формируется костная ткань.
Чем опасно вещество для человека и какой наносит вред?
В данном разделе разберем подробнее вопрос, чем может быть опасно описываемое вещество для человека и какой вред оно способно нанести.
Стронций без дополнительных примесей обладает высокой как химической, так и физической активностью. Если металл размельчить до порошкообразного состояния, то элемент может легко воспламениться. По этой причине макроэлемент причисляют к пожароопасным веществам.
Избыток стронция приводит к возникновению заболевания, называемого в простонародье «уровская болезнь». В медицине данный недуг называют стронцевым рахитом или болезнью Кашина-Бека. Довольно длительное время доктора никак не могли понять, почему возникает данное эндемическое заболевание.
После ряда исследований было установлено, вследствие чего образуется недуг. Ионы данного макроэлемента, поступая в организм в огромном количестве, выталкивают из костной ткани довольно внушительную часть кальция. Данное обстоятельство приводит к нехватке этого элемента. Из-за этого весь организм терпит такие неудобства, и ему ничего не остается, как развить дистрофические изменения в суставах и костях. Но это еще не все. Кроме этого, происходят изменения в фосфорно-кальциевом соотношении в кровеносной системе, образуется расстройство кишечника, а также заболевание легких. Чтобы избавиться от избыточного количества макроэлемента в организме, необходимо воспользоваться пищевыми волокнами, магниевыми и кальциевыми соединениями, а также сульфатом бария и натрия.
Серьезный вред может также нанести упомянутый ранее радионуклид стронций 90. Скопления в костной ткани подобного элемента может не только поразить костный мозг, но и стать на пути выполнения организмом функции кровообращения. Более того, у человека может развиться лучевая болезнь, поражающая головной мозг и печень, что в разы увеличивает риск образования онкологии, в частности, рака крови.
Усугубить ситуацию может также и то, что у указанного радионуклида имеется очень длительный период полураспада, который составляет около 28,9 лет, что составляет среднестатистический период поколения людей. По этой причине в зоне радиоактивного заражения территории необходимо ждать очень много лет, чтобы данная местность как следует деактивировалась. Прямым тому доказательством являются последствия аварии на ЧАЭС, которые до сих пор приходится терпеть экологии и жителям, не покинувшим окрестности Чернобыля.
Но на этом неприятности не заканчиваются. Стронций 90 в результате попадания в грунт способен вытеснить кальций, а затем поразить растения и животных, которые будут питаться полученным в данной почве урожаем и пить зараженную воду. Соответственно, двигаясь по пищевой цепи, этот радионуклид дойдет и к человеку, после чего последствия могут быть самыми печальными. Больше всего накапливаются данные элементы в корнеплодах и зеленой части растений и овощных культур. Пораженные сельскохозяйственные насаждения и почва остаются непригодными около 100 лет.
В каких продуктах находится стронций?
Многих интересует вопрос о том, в каких продуктах может находиться стронций. Чтобы ответить на данный вопрос, осветим эту тему более подробно.
Описываемый макроэлемент находится в составе различных микроорганизмов, бактерий, растений, а также животных. В организм братьев наших меньших металл может попасть вместе с едой и водой, впрочем, как и в человеческие органы. При таком способе поступления тело человека способно усваивать элемент всего на 5%-10%.
Наибольшее количество стронция находится в продуктах растительного происхождения, таких как рожь, пшеница, ячмень, капуста, редис, лук, петрушка, редька, укроп, томаты, свекла, а также в хрящах и костях. В последних соединительных тканях данный элемент скапливается довольно часто.
Чтобы организм как можно лучше усваивал стронций, необходимо принимать витамин D, аминокислоты, лактозу, лизин и аргинин. Кроме того. в рационе должна обязательно присутствовать клетчатка, сульфат бария и натрия, которые помогают снизить всасывание стронция системой пищеварения.
В каких еще продуктах содержится данный элемент:
- бобовых культурах (горох, бобы, фасоль);
- зерновых (пшеница, пшено, греча, овес);
- твердых сортах (рожь и дикий рис);
- растениях, образующих клубни, и корнеплодах (картошка, репа, свекла, морковь);
- фруктах (айва, абрикос, виноград, ананас, киви, груша);
- морской капусте;
- орехах (арахис, фундук, фисташки, кешью);
- мясных продуктах.
Относительно воды можно сказать следующее. На территории России разрешенное количество описываемого элемента уже превысило в 2 раза допустимую норму.
Лечение препаратами на основе стронция
На основе стронция фармацевтическая промышленность изготавливает различные препараты, благодаря которым можно вылечить некоторые заболевания.
На основании активного изотопа 89Sr, который является составляющим медикамента Metastron, можно лечить боли в костной ткани, вызванные раком предстательной железы. Данный макроэлемент оказывает такое же действие, как и кальций.
Другой препарат, который называется изотоп 90Sr, используют с целью оказания терапевтического лечения при раковых заболеваниях. Его компоненты в виде бета-излучения в совокупности с длительным периодом полураспада наилучшим образом подходят для общей лучевой терапии.
Новейший препарат Stronium ranelate, который изготовлен на экспериментальной основе, получили за счет соединения стронция и ранелиновой кислоты. В результате получился препарат, который может способствовать росту костной ткани, комфортному ее срастанию после полученных переломов и травм. Данное медикаментозное средство зарегистрировано в Европе как препарат для лечения заболевания костной ткани. Без хлорида стронция не обходится большое количество зубных паст, в которые добавляют данный элемент. Количество вещества в пасте составляет приблизительно 10%.
Не глядя на то, что данный макроэлемент весьма токсичен, его все-таки назначают доктора и существуют показания к его применению. Как это ни странно звучит, но и радиоактивному изотопу нашлось применение в сфере медицины. Небольшое количество излучения, которое выделяет препарат, способно оказать терапевтическое воздействие на различные опухоли, эрозии на кожном покрове и слизистой.
Помимо этого, спектр влияния стронция на человека очень обширен. С его помощью можно лечить нефрит, эпилепсию и многие другие заболевания.
Фото
Комментарии
Стронций – это микроэлемент, который содержится в клетках и тканях организма человека. Данный металл был открыт в XVIII веке в составе минерала, названого стронцианитом в честь деревни Строншиан в Шотландии, где и был найден этот минерал. Однако стронций в чистом виде был выделен в 1808 году английским химиком и физиком Хэмфри Дэви.
Токсичность стронция
Многие считают, что стронций является токсичным для организма. Однако опасность для здоровья человека представляют лишь его радиоактивные изотопы. Радиоактивный стронций образуется вследствие аварий на атомных электростанциях и ядерных взрывов. Такой вид стронция откладывается в костях, разрушает их, а также поражает костный мозг, печень и головной мозг. Он вызывает развитие опухолей и лучевой болезни.
Стронций накапливается в атмосфере, воде и почве. Атмосфера очищается от радиоактивных изотропов быстрее воде и почвы. Одним из самых вредных радионуклидов является стронций-90. При попадании в почву он проникает в растения. Особенно его влиянию подвержены бобовые, корнеплоды и клубневые растения (например, картофель). Также он проникает и в зерновые, но при этом скапливается в их листьях и стеблях, а не в зернах.
Из растений стронций поступает в организм животных и людей, употребляющих их. Также токсичному влиянию стронция подвержены рабочие на предприятиях, контактирующие с радионкулидами. При отравлении стронцием повышается риск развития рака костей и лейкемии.
Стронций в медицине
Стронций и его соединения используются в медицине для проведения лучевой терапии при онкологических заболеваниях, эрозиях. Однако такой метод лечения эффективен только при поражениях органов и тканей, расположенных неглубоко (к примеру, на коже и на слизистых оболочках).Малотоксичный природный стронций применяется для лечения остепороза. Он обладает способностью предотвращать разрушения костной ткани.
Нерадиоактивный стронций в редких случаях также оказывает негативное влияние на здоровье человека. Это происходит при дефиците важных микроэлементов и витаминов — кальция, селена, витамина D и т.п. Такое отравление может привести к развитию уровской болезни и стронциевого рахита. Уровская болезнь проявляется в виде ломкости костей и сильных болей в суставах. С возрастом страдающие данной болезнью с трудом передвигаются, что приводит к инвалидности. Название болезни происходит от названия реки Уров в Забайкалье. Жители той местности часто страдали от болезни, так как в местной воде содержалось много стронция.
Стронциевый рахит развивается в основном в детском возрасте. Стронций приводит к снижению количества кальция в костях. При этом прием препаратов, содержащих кальций, фосфор и витамин D не приносит результата. Если радиоактивный стронций попадает в организм с воздухом, то возникает фиброз. Симптомами ткого отравления является поверхностное и учащённое дыхание, кашель, одышка, бронхит, сердечная недостаточность и пр.
В каких продуктах содержится стронций?
Стронций содержится во многих живых организмах — в бактериях, растениях и животных. В организм животных и человека стронций попадает с воздухом, пищей и водой. Суточная норма стронция для человека составляет 0,8 — 3 мг в сутки. В организме усваивается лишь 5-10% стронция, полученного с пищей и водой.
Большое количество стронция содержится в продуктах растительного происхождения — в пшенице, ячмене, ржи, луке, капусте, редьке, редисе, свекле, петрушке, укропе и в помидорах.Стронций, попадая в организм человека, концентрируется в костной ткани, лимфоузлах, печени, почках, легких и в крови. В организме взрослого человека содержится примерно 320 мг стронция.
История открытия и названия стронция довольно обычна: этот металл был обнаружен в составе минерала, найденного во второй половине XVIII века, и позже названного стронцианитом – деревня в Шотландии, где нашли этот минерал, называлась Строншиан. Только через 30 лет учёные поняли, что в найденном минерале есть новый металл, а в чистом виде стронций выделили ещё позже — это сделал в 1808 году Хэмфри Дэви, знаменитый английский химик и физик.
Стронций – серебристо-белый, мягкий и пластичный металл; он очень активен и быстро вступает в химические реакции, но в природе не встречается в чистом виде, а только в составе минералов, чаще вместе с кальцием; минералов, содержащих стронций, на сегодня известно около 40, но промышленное значение имеют только некоторые из них.
Стронций и его соединения применяются в разных областях промышленности и науки: в радиоэлектронике, металлургии, пищевой промышленности, медицине. Любопытно, что в пиротехнике стронций применялся ещё тогда, когда не был известен, как отдельный элемент: его соединения позволяли получать огни красного цвета, поэтому фейерверки и салюты почти до середины XX века были основной областью применения стронция.
В медицине стронций — Sr90 — используется для проведения лучевой терапии при опухолях, эрозиях и других поражениях тканей и органов, но так можно лечить только те очаги, которые расположены неглубоко – например, в коже и слизистых оболочках.
Стронций в продуктах
Стронций входит в состав многих живых организмов: он есть в бактериях, растениях, в тканях животных, и его количество зависит от особенностей того или иного вида, а также от присутствия других химических элементов.
В организм животных он попадает с пищей и водой; точно так же он поступает в организм человека – от 0,8 до 3 мг в сутки, хотя мы можем получать его и другими путями: из воздуха; при работе на производствах, где используется природный стронций; в медицине – там применяется стронций радиоактивный.
Если стронций поступает с пищей и водой, то организм усваивает его только на 5-10%; больше всего стронция в растительных продуктах – пшенице, ржи, ячмене, капусте, луке, редисе, редьке, петрушке, укропе, свекле, помидорах; а также в хрящах и костной ткани – там он накапливается чаще всего.
У человека он тоже концентрируется в костях, и во взрослом организме его может быть примерно 320 мг; есть он также в лимфоузлах, лёгких, печени, почках и крови. Ещё стронций попадает в наш организм через кожу и при вдыхании воздуха.
Что касается воды, то в нашей стране допустимое количество в ней стронция почему-то вдвое превышает такой же показатель для США.
Влияние стронция на организм
У медиков нет данных о токсичности природного стронция для человека, как и о его летальной дозе, но о содержании стронция в организме можно узнать, исследуя мочу, кровь или волосы.
Когда речь заходит о влиянии стронция на организм, то большинство людей почему-то думают, что он вреден, и его следует избегать, но вредными являются только его радиоактивные изотопы. Малотоксичный природный стронций даже используется при лечении остепороза, так как снижает скорость разрушения костной ткани, но химические свойства природного и радиоактивного стронция почти не отличаются – возможно, поэтому неспециалисты путают особенности их воздействия.
Причиной образования радиоактивного стронция могут быть аварии на атомных электростанциях и ядерные взрывы, и такой стронций всегда оказывает на организм человека негативное влияние. Откладываясь в костях, он разрушает их структуру и поражает костный мозг, вызывает образование опухолей и лучевую болезнь; стронций также поражает мозг и печень.
В России в течение десятилетий проводилось немало ядерных испытаний, да и аварии были не только в Чернобыле, поэтому заболеваний, связанных с радиоактивным стронцием, тоже было достаточно. Стронций, как и другие радиоактивные продукты, накапливается не только в атмосфере, но также в воде и почвах, причём там его содержится больше, так как атмосфера всё-таки очищается быстрее.
Одним из основных загрязняющих радионуклидов является именно стронций-90. Когда он попадает в почву, его вместе с другими элементами впитывают растения, и чаще всего таким стронцием «богаты» корнеплоды, клубневые растения (в том числе картофель) и бобовые; в зерновых стронция меньше, но он там тоже есть – к счастью, в основном он накапливается в их стеблях и листьях, а не в зёрнах.
Конечно, из растений он тоже попадает в организмы животных и человека, но для того, чтобы он накопился в скелете, надо годами получать его из продуктов питания, воды и воздуха, а также при работе на производстве, хотя в последнем случае стронций накапливается в организме быстрее. Поэтому, когда стронций-90 долгое время поступает в организм, даже в небольших дозах – как это часто бывает на производстве, то это часто приводит к развитию лейкемии и рака костей.
Нерадиоактивный стронций тоже может оказывать на здоровье человека негативное влияние, но это бывает редко. Как правило, при этом наблюдается нехватка других элементов: кальция, витамина D, селена и др., и в таких случаях могут развиваться редкие заболевания – уровская болезнь и стронциевый рахит.
Название уровской болезни происходит от названия реки Уров, протекающей в Забайкалье – это заболевание было описано ещё в середине XIX века. У жителей той местности кости сильно искривлялись и становились ломкими, а суставы сильно болели, и с возрастом большинство из них с трудом могли передвигаться, или превращались в инвалидов.
Результаты наблюдений показывали, что возникновение болезни связано именно с местностью, так как девушки, которые после замужества переселялись в другие деревни, не заболевали, если только заболевание не успело проявиться раньше. И напротив, те, кто приезжал к реке Уров на жительство из других мест, через несколько лет поражались этой болезнью, но у них её симптомы были менее выраженными, так как их детство проходило в другой местности.
Однако, несмотря на все эти признаки, конкретную причину болезни удалось установить только в XX веке – оказалось, что концентрация стронция в местной воде была сильно повышена.
Развивается же заболевание потому, что ионы стронция вытесняют из костей кальций; если же при этом наблюдается ещё и недостаток кальция, то оно быстро прогрессирует. Поражается в таком случае весь организм, но больше всего страдает костно-суставная система, особенно в период роста и развития костей и хрящей.
Стронциевый рахит развивается у детей: в костях резко уменьшается содержание кальция, и обычное лечение – с препаратами витамина D, кальция и фосфора, не даёт результатов.
Если радиоактивные соединения стронция попадают в организм с воздухом, патологические изменения возникают в лёгких: развивается фиброз – заболевание, при котором в лёгких утолщаются межальвеолярные перегородки. У таких больных дыхание бывает поверхностным и учащённым, возникает одышка, частый кашель, бронхиты, сердечная недостаточность; может поражаться кожа и т.д.
При избытке стронция назначается корректирующее лечение: применяться могут сульфаты бария и натрия, пищевые волокна, препараты кальция и магния. При отравлениях стронцием может применяться препарат полисурьмин, а также вещество Na2Ca ЭДТА, относящее к группе так называемых комплексообразователей, способных проходить даже сквозь мембраны клеток, и выводить радиоактивные вещества из организма.
Можно вспомнить и о народных средствах, хотя их имеет смысл применять только в неосложнённых случаях. Это настой хвоща полевого и листьев и цветков подсолнечника – по 1 ст.л. на 800 мл кипятка; при отравлениях стронцием его принимают по 100 мл 4 раза в день.
При пониженном содержании стронция патологии развиваются у животных – это показали опыты на морских свинках и крысах, но данных о влиянии недостатка стронция на организм человека у медиков нет, как и данных о его токсичности.
Стронций активно взаимодействует со многими другими элементами: его ионы могут замещать кальций в костной ткани, но чаще всего это и приводит к развитию заболеваний. Усвоение стронция улучшается в присутствии некоторых аминокислот – например, лизина; лактозы и витамина D. Уменьшается же его усвоение в присутствии сульфата бария и натрия, а также в том случае, если в рационе содержится много грубых пищевых волокон.
Гатаулина Галина
для женского журнала InFlora.ru
При использовании и перепечатке материала активная ссылка на женский онлайн журнал InFlora.ru обязательна