Индивидуальный проект "Медико-биологическая роль галогенов"
Учебный исследовательский проект по химии на тему "Медико-биологическая роль галогенов" представляет собой рассмотрение обучающимися 11 класса роли галогенов и их значения в жизни человека, а так же их роли в медицине.
Авторы готового творческого проекта по химии на тему "Медико-биологическая роль галогенов" ставят целью работы изучить медико-биологическую роль галогенов, рассказать как можно подробно об галогенах, их строениях, соединенях, химических и физических свойствах, а также где применяются галогены, о пользе и вреде галогенсодержащих лекарствах.
Подробнее о проекте:
В ученической исследовательской работе по химии "Медико-биологическая роль галогенов" обучающиеся 11 класса узнали, в каких лекарственных препаратах содержатся галогены, о пользе и вреде галогенсодержащих лекарствах, что происходит с организмом при их избытке и недостатке, узнали медико-биологическую роль галогенов.
Оглавление
Введение
Глава 1. Общая характеристика галогенов
1.1. Физические и химические свойства галогенов
1.2 Применение галогенов
1.3 Галогены в природе
Глава 2. Медико-биологическая роль галогенов
2.1 Медико-биологическая роль фтора
2.2 Медико-биологическая роль брома
2.3 Медико-биологическая роль йода
2.4 Медико-биологическая роль хлора
2.5 Стенд медико-биологическая роль галогенов
Заключение
Список использованной литературы
Приложение
Введение
Галогены - это химические элементы 17-й группы периодической таблицы химических элементов Д. И. Менделеева, а именно хлор, фтор, бром, йод. Галогены реагирую почти со всеми простыми веществами, кроме некоторых неметаллов. Так как все галогены - это окислители, то они часто встречаются в виде соединений. Фтор, хлор, бром и йод производятся в промышленных масштабах, причём объёмы производства хлора значительно выше, чем трёх других стабильных галогенов. Галогены являются непременной составной частью растительных и животных организмов.
Они есть во всем, что нас окружает, включая наш организм, так же галогены используют в медицине и фармации. Сейчас хорошо известно как галогены влияют на нас, в каких препаратах они содержатся и как помогают нашему организму. Они активно участвуют в обмене веществ в организме человека, животных и растений. В медицинской практике используются в качестве медикаментов и дезинфицирующих средств. Так как галогены имеют токсичность, это автоматически делает их ядовитыми веществами, что приводит к удушающим и поражающим ткани воздействиям.
Актуальность: в наше время галогены используют в медицине, и человек не может без галогенов, так как они применяются в любой сфере деятельности. в нашем проекте мы узнаем в каких препаратах присутствуют галогены и как они влияют на наш организм.
Цель: изучить медико-биологическую роль галогенов. рассказать как можно подробно об галогенах, их строениях, соединенях, химических и физических свойствах, а также где применяются галогены, о пользе и вреде галогенсодержащих лекарствах.
Задачи: выяснить какая медико-биологическая роль галогенов. Выяснить, как галогены влияют на организм человека. Исследовать и изучить информации о галогенах и о всём, что с ними связанно.
Предмет исследования: галогены
Объект исследования: медико-биологическая роль галогенов
Гипотеза: при подробном изучении материала о галогенах можно сделать вывод о их роли и значении в жизни человека, а так же их роли в медицине
Методы:
- анализ научной литературы;
- фармацевтический анализ.
Глава 1. Общая характеристика галогенов
1.1. Физические и химические свойства галогенов
Сходство и различие галогенов между собой объясняются структурой их aтомов. Атомы всех галогенов во внешнем электронном слое имеют по 7 электронов до устойчивой конфигурации внешнего электронного слоя им не xвaтает лишь по одному электрону, который они легче присоединяют, чем меньше радиус атома. В связи с этим сходство галогена к электрону возрастает с уменьшением порядкового номера галогена. Сходство галогенов между coбой объясняется сходной структурой внешнего электронного слоя их атомов, различие связано с нарастанием количества промежуточных электронных слоев между ядром атома и внешним электронным слоем.
Бром - элемент главной подгруппы VII группы, четвёртого периода. Обозначается символом Br. Химически активный неметалл, относится к группе галогенов. Простое вещество бром при нормальных условиях - тяжёлая едкая жидкость красно-бурого цвета с сильным неприятным запахом, которая кипит при 58,8оС, а кристаллизуется при 7,2оС. Молекула брома двухатомна (формула Br2). Заметная диссоциация молекул на атомы наблюдается при температуре 800°C и быстро возрастает при дальнейшем росте температуры. Диаметр молекулы Br2 равен 0,323 нм, межъядерное расстояние в этой молекуле — 0,228 нм. Бром немного, но лучше других галогенов растворим в воде (3,58 г в 100 г воды при 20°C), раствор называют бромной водой.
Хлор - элемент VII-й группы периодической таблицы химических элементов, третьего периода. Обозначается символом Cl. Химически активный неметалл, входит в группу галогенов. Простое вещество хлор при нормальных условиях - ядовитый газ желтовато-зелёного цвета, тяжелее воздуха, с резким запахом. Порог восприятия запаха в воздухе равен 2—3 мг/м³. По электропроводности жидкий хлор занимает место среди самых сильных изоляторов: он проводит ток почти в миллиард раз хуже, чем дистиллированная вода, и в несколько десятков раз хуже серебра. Скорость звука в газообразном хлоре примерно в полтора раза меньше, чем в воздухе газообразный хлор относительно легко сжижается. При температуре ниже −101°C жидкий хлор кристаллизуется.
Йод - химический элемент VII группы периодической системы Менделеева. Йод относится к семейству галогенов. Он был открыт в 1811 г. Первооткрывателем его стал неизвестный в научных кругах французский химик-технолог Б. Куртуа. Куртуа получил «новое вещество в виде черного порошка, превращающегося при нагревании в пары великолепного фиолетового цвета». Название новому элементу дал известный физик и химик Ж. Гей-Люссак. йод при обычных условиях —твердое чёрно-серое вещество с металлическим блеском и специфическим запахом.
Пары имеют характерный фиолетовый цвет, так же, как и растворы в неполярных органических растворителях, например в бензоле — в отличие от бурого раствора в полярном спирте. Йод при комнатной температуре представляет собой темно-фиолетовые кристаллы со слабым блеском. Химически йод довольно активен, хотя и в меньшей степени, чем хлор и бром. Некоторыми элементами - углеродом, азотом, кислородом, серой и селеном - йод непосредственно не соединяется. Несовместим он и с эфирными маслами, растворами аммиака, белой осадочной ртутью (образуется взрывчатая смесь).
Фтор - химический элемент VII группы периодической системы Менделеева. Фтор - самый активный из галогенов, реагирует со всеми металлами без исключения, многие из них в атмосфере фтора самовоспламеняются, выделяя большое количество теплоты. Без нагревания фтор реагирует и со многими неметаллами; все реакции при этом сильно экзотермические и могут протекать со взрывом.
Фтор при обычной температуре — зеленовато-жёлтый ядовитый газ, с резким запахом, очень реакционноспособный, хорошо растворим в жидких водороде и кислороде. Впервые в элементарном состоянии фтор был получен в 1886 г. Myас-саном, путем гидролиза безводного фтористого водорода, содержащего добавки фтористого калия. Фтор представляет собой бледно-желтый газ со специфическим резким запахом, отличается чрезвычайно высокой реакционной способностью и образует соединения со всеми элементами, в том числе с азотом и тяжелыми благородными газами.
Химические свойства фтора.
Сильнейший окислитель, при обычных условиях энергично взаимодействует с металлами, неметаллами (кроме гелия, неона и аргона), водой, кислотами, щелочами и аммиаком. Образует многочисленные соединения с другими галогенами. Фтор, взаимодействуя с водородом, взрывается даже при низкой температуре и в темноте. Он бурно реагирует с водой, образуя плавиковую кислоту и газообразный кислород.
1.2 Применение галогенов
Галогены находят широкое применение в практике. Все они, за исключением астата, используются для приготовления многочисленных органических и неорганических соединений; многие из них широко применяются в медицине как медикаменты и дезинфицирующие вещества. Все они, особенно хлор и йод, играют значительную роль в обмене веществ в организме человека, животных и растений. С увеличением порядкового номера галогена наблюдается повышение способности их к образованию биологически активных органических соединений.
В химии вещества на основе брома широко применяются в органическом синтезе. «Бромная вода» (водный раствор брома) применяется как реагент для качественного определения непредельных органических соединений.
Промышленное применение: значительная часть элементарного брома до начала 1980-х использовалась для производства дибромэтана, входившего в состав этиловой жидкости — антидетонирующей добавки в бензины, содержащей тетраэтилсвинец; дибромэтан в этом случае служил источником брома для образования относительно летучего дибромида свинца для предотвращения осаждения твёрдых оксидов свинца на деталях двигателя.
Бром также используется в синтезе антипиренов — добавок, придающих пожароустойчивость пластикам, древесине, текстильным материалам. Бромид серебра применяется в фотографии как светочувствительное вещество. Пентафторид брома иногда используется как очень мощный окислитель ракетного топлива. Растворы бромидов используются в нефтедобыче. Растворы бромидов тяжёлых металлов используются как «тяжёлые жидкости» при обогащении полезных ископаемых методом флотации.
В медицине бромид натрия и бромид калия применяют как успокаивающие средства.
В производстве оружия: со времен Первой мировой войны бром используется для производства боевых отравляющих веществ.
Применение йода:
В криминалистике пары йода применяются для обнаружения отпечатков пальцев на бумажных поверхностях, например, на купюрах.
В технике: рафинирование металлов.
Йод используется в источниках света: галогеновых лампах — в качестве компонента газового наполнителя колбы для осаждения испарившегося вольфрама нити накаливания обратно на неё, металлогалогеновых дуговых лампах — в качестве газовой среды разряда используются галогениды ряда металлов, использование различных смесей которых позволяет получать лампы с большим разнообразием спектральных характеристик. Производство аккумуляторов: йод используется в качестве компонента положительного электрода (окислителя) в литиево-ионных аккумуляторах для автомобилей. Радиоэлектронная промышленность: в последние годы резко повысился спрос на йод со стороны производителей жидкокристаллических дисплеев.
Чаще всего хлор используют при производстве различного вида пластикатов, поливинилхлорида и синтетического каучука. Применяют хлор в качестве отбеливателя, в качестве вещества для защиты растений от насекомых, обеззараживания воды и так далее. Применяется хлор в медицине, в пищевой и химической промышленности.
Фтор и некоторые его соединения являются сильными окислителями, поэтому могут применяться в качестве окислителя в ракетных топливах. Очень высокая эффективность фтора вызывала значительный интерес к нему и его соединениям. На заре космической эры в СССР и других странах существовали программы исследования фторсодержащих ракетных топлив. Однако продукты горения с фторсодержащими окислителями токсичны. Поэтому топлива на основе фтора не получили распространения в современной ракетной технике.
Применение в медицине: фторированные углеводороды (например перфтордекалин) применяются в медицине как кровезаменители. Существует множество лекарств, содержащих фтор в структуре (фторотан, фторурацил, флуоксетин, галоперидол.). Фториды натрия, калия применяются для профилактики кариеса.
1.3 Галогены в природе
Природный хлор представляет собой смесь двух изотопов. В земной коре хлор - самый распространённый галоген. Поскольку хлор очень активен, в природе он встречается только в виде соединений в составе минералов: галита, сильвина, сильвинита, бишофита, карналлита, каинита. Самые большие запасы хлора содержатся в составе солей вод морей и океанов. Происходит это потому, что хлор вымываемый из пород, нигде не может задержаться (почти все хлориды металлов растворимы) и выносится реками в моря и океаны. Но не следует думать, что попавший в морскую воду хлор уже не может вернуться на материки.
В обратной миграции хлора большую роль играет ветер, уносящий соленую пыль с поверхности океанов, морей и соленых озер. Так хлор участвует в круговороте веществ. Но в засушливых и пустынных районах в результате интенсивного испарения воды концентрация хлора в грунтовых водах сильно повышается. Из различных источников ежегодно в мире добывают сотни миллионов тонн хлора.
В свободном состоянии встречается в небольших количествах в вулканических газах. В природе хлор встречается в основном в виде хлоридов.
Бром широко распространён в природе и в рассеянном состоянии встречается почти повсеместно. Почти все соединения брома растворимы в воде и поэтому легко выщелачиваются из горных пород. Как примесь он есть в сотнях минералов. Но имеется лишь небольшое количество нерастворимых в воде минералов — галогенидов серебра и меди. В накоплении брома основную роль играют процессы испарения океанической воды, в результате чего он накапливается как в жидкой, так и в твёрдой фазах. В горных породах бром присутствует главным образом в виде ионов, которые мигрируют вместе с грунтовыми водами. Часть земного брома связана в организмах растений в сложные и большей частью нерастворимые органические соединения.
Некоторые растения активно накапливают бром. Это в первую очередь бобовые — горох, фасоль, чечевица, а также морские водоросли. В море сосредоточена большая часть брома. Есть он и в воде солёных озёр, и в подземных водоносных пластах, сопутствующих месторождениям горючих ископаемых, а также калийных солей и каменной соли. Есть бром и в атмосфере, причем содержание этого элемента в воздухе приморских районов всегда больше, чем в районах с резко континентальным климатом.
Содержание фтора в земной коре довольно. Из-за высокой химической активности фтор в свободном виде, разумеется, не встречается. Важнейшие минералы фтора — это флюорит, а также фторапатит. Фтор как примесь входит в состав многих минералов, содержится в подземных водах и в морской воде..Из растений относительно богаты фтором чечевица и лук. В почве фтор накапливается в результате вулканической деятельности, в составе вулканических газов обычно содержится большое количество фтороводорода.
Основное количество йода в природе содержится в морской воде, куда он был смыт с поверхности почвы ледниками, снегом, дождем, ветром и реками. Йод находится в глубоких слоях почвы и обнаруживается в содержимом нефтяных скважин. В целом, чем старее поверхность почвы и чем более была она подвержена в прошлом различным воздействиям (эрозии), тем меньше в ней йода. Наиболее обеднены йодом почвы в горных местностях, которые подвергались частому выпадению дождей со стоком воды в реки. Ледники также являются важной причиной потери йода из почвы в горных районах. Йод находится в почве и морской воде в виде йодида. Ионы йодида окисляются под воздействием солнечного света в летучий атомарный йод.
Из атмосферы йод возвращается в почву с дождевой водой. Цикл, таким образом, замыкается. Однако возвращение йода в почву происходит очень медленно и в относительно малом по сравнению с предшествовавшей потерей количестве. Содержание йода в почве варьирует и связано с уровнем ее промерзания в течение последнего ледникового периода: когда ледники таяли, йод из почвы высаливался в лежащие ниже плодородного слоя уровни.
Повторные смывы влекли за собой формирование дефицита йода в почве. В результате, все растения, произрастающие на такой почве, имеют недостаточное содержание йода. Однако основная масса йода существует не в минеральном виде, а в состоянии рассеяния. Это явление связано с нахождением воды в земной коре. Концентрация йода в почве определяет содержание этого микроэлемента в местной питьевой воде.
Глава 2. Медико-биологическая роль галогенов
2.1 Медико-биологическая роль фтора
Соединения фтора токсичны и на производствах, связанных с их получением или использованием, могут представлять профессиональную вредность. Недостаточное поступление фтора в организм является одним из экзогенных атиологических факторов кариеса зубов, особенно в период их прорезывания и минерализации. Эффективной мерой против кариеса является фторирование воды до оптимального содержания в ней фтора (около 1 мг/л). Этот метод разработан при участии советских ученых и рекомендован Всемирной организацией здоровья для распространения во всех странах. Фтор можно вводить в организм также в виде добавки в поваренную соль, молоко или принимать в виде таблеток.
Фтор стимулирует репаративные процессы при переломах костей, предупреждает развитие сенильного остеопороза. Есть данные, что фтор снижает накопление стронция в костной ткани и уменьшает тяжесть вызываемых радиоактивным стронцием поражений. При хроническом воздействии относительно малых доз фтора наблюдается стимуляция реакций иммунитета, в то время как при длительном действии высоких доз этого элемента отмечали угнетение защитных сил организма. Суточная потребность во фторе у взрослых составляет 2—3 мг. С пищевыми продуктами взрослый человек получает в среднем 0.8 мг фтора, остальное количество Фтора должно поступать с питьевой водой.
Избыточное поступление фтора в организм (в основном с питьевой водой или при загрязнении атмосферы выбросами промышленных предприятий). Токсическое действие фтора связано с ингибированием им многих ферментных систем. Добавление атома фтора в молекулы различных биологически активных соединений, например, стероидных гормонов, часто повышает их биологическую и фармакологическую активность. Фтор участвует в построении костного скелета и зубной эмали, в процессах обмена веществ в мышцах, железах, нервной ткани. Избыток фтора также оказывает пагубное воздействие: приводит к разрушению зубной эмали и скелета.
Фтор неравномерно распределен в организме, наиболее высока его концентрация в зубах и костях. Фтор, присутствующий в питьевой воде и продуктах питания, всасывается в кишечнике.
Его недостаток приводит к выпадению волос, хрупкости костных тканей и, как следствие, к остеопорозу и деформированной осанке. Особенно опасен недостаток фтора в детском и подростковом возрасте, когда идет интенсивный рост и формирование скелета. Крепкие здоровые ногти и волосы – также зависит от фтора. Достаточное количество фтора в организме – залог быстрого срастания переломов и нормального процесса кроветворения, так как этот элемент помогает усвоению железа и участвует в формировании ряда важнейших элементов крови.
Кроме того, хотя сам фтор из организма выводится крайне плохо, он способствует выведению из организма радионуклидов и солей тяжелых металлов. Если говорить конкретно о зубах, то фтор участвует в формировании эмали и подавляет болезнетворную микрофлору. Соответственно, его недостаток в организме приводит к хрупкости зубов, истончению и эрозии зубной эмали и – самое заметное и наиболее известное последствие – к кариесу.
Препараты, содержащие фтор:
- Натрия фторид (Natrium phthoridum)
- Фторлак (Phthorlacum)
- Фтородент
- Вотердент (WATERDENT)
- Зубная паста (Новый жемчуг)
(приложение Б)
2.2 Медико-биологическая роль брома
В медицине, при лечении неврозов, истерии, бессонницы и других расстройств нервной системы, широко применяются бромиды калия, натрия, кальция и аммония, а также некоторые органические соединения брома. В человеческом организме бром очень широко распространен, выполняет множество полезных функций - он принимает участие в активации пепсина, способствует активизации ферментов; улучшает деятельность щитовидной железы и предотвращает возникновение эндемического зноба. Он содержится в гипофизе, почках, щитовидной железе, в мышечной и костной ткани, а также в крови. В общей сложности в органах и тканях человека содержится приблизительно 200-300 миллиграммов брома.
Бромиды – группа препаратов, содержащих бром и обладающих седативными средствами. Бромиды легко всасываются из кишечника в виде ионов и несмотря на низкую проникаемость через мембраны, довольно равномерно распределяются в организме. Лишь в щитовидной железе и почках они обнаруживаются в большем количестве.
Бром является незаменимым микроэлементом, который оказывает благоприятное воздействие на здоровье человека. Благодаря брому начинает лучше функционировать центральная нервная система, щитовидная железа, а также регулируется половая сфера.
Недостаток брома в пище приводит к бессоннице, замедлению роста и уменьшению числа эритроцитов в крови. Нехватка микроэлемента сокращает продолжительность жизни человека, вызывает расстройства нервной системы, повышает вероятность самопроизвольного прерывания беременности. Для устранения дефицита брома рекомендуется обогатить рацион пищевыми продуктами или принимать витаминно-минеральные комплексы в состав которых входит полезное соединение. Ежедневное поступление брома в организм человека с пищей составляет 2–6 мг. Особенно богаты бромом рыба, злаки и орехи.
Причины избытка минерала в организме: нарушение обмена веществ, поступление микроэлемента с продуктами питания, медицинскими препаратами, парами в избыточном количестве. Соединений брома, в том числе бромидов, на кожу вызывает сильнейший, трудно заживающий ожог. Чрезмерное накопление в организме бромистых солей вызывает кожные сыпи и угнетение нервной системы. В медицине бромид натрия и бромид калия применяют как успокаивающие средства.
Препараты, содержащие бром:
- Адонис-брома
- Аллапинин
- Аллафорте
- Доброкам
(преложение А)
2.3 Медико-биологическая роль йода
Йод играет значительную роль в работе щитовидной железы. Важнейшей функцией вырабатываемых в ней гормонов является регуляция работы мозга и сердца, мускульного возбуждения. Недостаток йода приводит к увеличению щитовидной железы, замедлению умственного и физического развития. Йод относится к микроэлементам и присутствует во всех живых организмах. Его содержание в растениях зависит от присутствия его соединений в почве и водах.
Некоторые морские водоросли (морская капуста, или ламинария, фукус и другие) накапливают до 1% иода. У животных и человека йод входит в состав гормонов щитовидной железы+, оказывающих многостороннее воздействие на рост, развитие и обмен веществ организма (особенно — на интенсивность основного обмена, окислительные процессы, теплопродукцию).
В организме среднего человека (масса тела 70 кг) содержится 12-20 мг йода, суточная потребность составляет около 0,2 мг. Небольшое количество йода жизненно необходимы человеку, дефицит йода в организме приводит к заболеванию щитовидной железы — эндемическому зобу, встречающемуся в местностях с низким содержанием йода в воздухе, почве, водах. Для того чтобы обеспечить поступление в организм необходимых количеств йода, используют йодированную поваренную соль.
При избытке йода может возникнуть состояние йодизма. Для него характерны отеки, тошнота, рвота, гнойнички на коже, насморк, конъюнктивит, повышение температуры, боли в суставах. Высокое потребление йода может вызывать развитие зоба, повышение уровня тиреотропного гормона, что увеличивает вероятность развития гипотиреоза.
Следует иметь в виду, что бром не совместим с йодом, алюминием, хлором и фтором. Основная биологическая функция йода состоит в поддержании функции щитовидной железы и построении ею гормона - тироксина. Йод пока является единственным известным микроэлементом, участвующим в образовании гормона.
Физиологическая роль тироксина, основой образования которого является йод, очень велика: контроль за интенсивностью основного обмена, влияние на водно-солевой, жировой и углеводный обмены. Как гормон, тироксин находится в постоянной связи с другими железами внутренней секреции, особенно с гипофизом и половыми железами. Он активно воздействует на физическое и психическое развитие человека, участвует в регуляции деятельности центральной нервной системы, влияет на эмоциональный тонус человека, на деятельность сердечно-сосудистой системы и печени.
Противопоказаниями для внутреннего и парентерального применения препаратов йода являются туберкулез легких, заболевания почек.
Человек получает йод с водой и воздухом, поэтому проблема йододефицита актуальна в областях, где почва и вода бедны этим веществом (Европейская часть России и страны Европы). Повышена потребность в йоде у детей, беременных женщин и кормящих матерей. О недостатке йода сигнализирует состояние кожи, она становится сухой, теряет эластичность, приобретает восковой оттенок. Из-за нарушения обмена веществ, в котором также принимают участие гормоны щитовидной железы, появляется избыточный вес. Происходят нарушения в работе кишечника, проявляющиеся в виде запоров.
При выраженном йододефиците страдает сердечно-сосудистая система, снижается артериальное давление, возникают аритмии. У женщин может нарушаться менструальный цикл, нередко диагностируется бесплодие, у мужчин – импотенция. Из-за нехватки йода страдает и головной мозг, снижается интеллект, способность к концентрации внимания, нарушается память.
Человек, чей организм, испытывает йододефицит, жалуется на усталость, слабость, становится вялым, безразличным к происходящему, иногда даже возникает депрессия. С течением времени нехватка йода может стать причиной увеличения щитовидной железы (эндемический зоб), которая начинает сдавливать органы, расположенные рядом, вызывая тем самым кашель, затруднения глотания и приступы удушья.
Йодонат - комплекс йода и калия йодида, жидкость темно-коричневого цвета со слабым запахом йода. Не раздражает ткани, не всасывается.
Применение: обработка операционного поля как заменитель раствора йода спиртового.
Йодинол - комплекс йода с поливиниловым спиртом, жидкость темно-синего цвета с запахом йода, пенится при взбалтывании. Имеется длительной действие.
Применение: в практике (хронический тонзиллит, гнойный отит, атрофический ринит); трофические язвы, гнойные раны, ожоги.
Раствор Люголя с глицерином применятся для смазывания слизистой оболочки рта и гортани при воспалительных процессах.
Препараты, содержащие йод:
- Йодомарин
- Эндокринол
- Ламинария
- Йод-Актив
- Калий йод
(преложение А)
2.4 Медико-биологическая роль хлора
Хлор входит в состав соляной кислоты как компонента желудочного сока и обеспечивает переваривание пищи, участвует в обмене веществ. Постоянная концентрация кислоты в желудке поддерживается за счёт поваренной соли, поступающей в организм в составе продуктов питания. Хлор относится к важнейшим биогенным элементам и входит в состав всех живых организмов. У животных и человека, ионы хлора участвуют в поддержании осмотического равновесия и регуляции водно-солевого обмена.
Хлорные каналы представлены во многих типах клеток и скелетных мышцах. Эти каналы выполняют важные функции в регуляции объема жидкости. Человек потребляет 5-10 г NaCl (соли) в сутки. Минимальная потребность человека в хлоре составляет около 800 мг в сутки. NaCl необходим для выработки в желудке соляной кислоты, которая способствует пищеварению и уничтожению болезнетворных бактерий. Мышечная ткань человека содержит 0,20-0,52 % хлора, костная – 0,09 %; в крови – 2,89 г/л. В организме среднего человека (масса тела 70 кг) 95 г хлора. Ежедневно с пищей человек получает 3-6 г хлора, что с избытком покрывает потребность в этом элементе. Ионы хлора жизненно необходимы растениям.
Хлор участвует в энергетическом обмене у растений. В медицинской практике препараты хлора используют главным образом как дезинфицирующие средства и антисептические средства. В качестве таких средств применяют так называемые хлорактивные соединения, отщепляющие в растворе ион хлора.
С целью дезинфекции применяют многие хлорсодержащие соединения: хлорную воду, гипохлориты натрия, кальция, лития и др., хлорную известь, хлорамин, хлорпроизводные изоциануровой кислоты и их соли, хлорпроизводные гидантоина и другие соединения. Хлор элемент входит в состав желудочного сока, препаратов для лечения ряда желудочно-кишечных заболеваний. В медицине широко используются бактерицидные свойства хлорсодержащих препаратов. Анионы хлора являются наиболее важными осмотически активными ионами крови, лимфы, клеточного содержимого, цереброспинальной жидкости.
Недостаток встречается нечасто, связан с недостатком других электролитов, изменениями кислотно-щелочного баланса. Реакция одинакова, приводит к дисбалансу электролитов, нарушает гомеостаз. Состояние вызывает функциональные изменения. Усиленное выведение хлоридов происходит в случае продолжительной тяжелой рвоты, диареи. Временное снижение может быть физиологическим, возникающим после приема пищи. Электролит в составе желудочного сока выделяется для процессов пищеварения. При дефиците хлора могут развиться дефекты памяти и психомоторные нарушения, сонливость, вялость, мышечная слабость, отёки, снижение артериального давления, потеря аппетита, веса, судороги, нарушения мочеиспускания.
Повышение хлора в крови как называется – гиперхлоремия. Изменение количества хлора в крови чревато нарушением равновесия в системах организма, а также развитием патологических процессов. Обезвоживание является опасным сигналом. Если у человека наблюдается рвота, диарея, потеря жидкости при ожогах, или у него просто нарушен водный режим – относительной гиперхлоремии не избежать. Избыток хлора в 80% случаев возникает у людей, работающих в фармацевтической, химической и текстильной промышленностях. Если долгое время не лечить гиперхлоремию, происходит накопление воды в тканях и органах, что приведет к стойкому повышению кровяного давления. В тяжелых случаях избыток вещества в организме сопровождается подъёмом теипературы тела и токсическим отеком легких.
Препараты, содержащие хлор
- Натрия хлорид
- Аква-риносоль
- Дезинфицирующее средство ДЕО-Хлор
(преложение Б)
2.5 Стенд медико-биологическая роль галогенов
В результате данной исследовательской работы мы узнали медико-биологическую роль галогенов, где они находятся, в каких препаратах содержаться, а также по данной работе был составлен стенд (рисунок 1), на котором отображена основная роль галогенов в организме.
Рисунок 1 – Стенд медико-биологическая роль галогенов
Заключение
Галогены - элементы седьмой группы системы Менделеева. К ним относятся: хлор, фтор, йод, астат, бром. Роль галогенов в организме человека заключается в их уникальном свойстве поддерживать важные химико-биологические обменные процессы (все процессы жизнедеятельности человека). Фтор содержится во всех человеческих органах и играет важную роль в строении костей, зубов. Бром содержится в почках, печени, крови, мозге.
Йод важен для функционирования щитовидной железы. Хлор помогает поддерживать в организме осмотическое давление лимфы и крови, сохраняет баланс воды. Очень важно с продуктами питания получать достаточное количество каждого микроэлемента, так как их недостаток может стать угрозой здоровью. Галогены необходимы не только для реализации многих повседневных вещей, но и для эффективного функционирования нашего организма. Данные химические элементы имеют определенные особенности, которые находят свое применение в различных отраслях.
В результате данной исследовательской работы мы узнали многое о галогенах, как они влияют на организм человека, их химические и физические свойства, где они принимаются. Узнали, в каких лекарственных препаратах они содержаться, о пользе и вреде галогенсодержащих лекарствах, что происходит с организмом при их избытке и недостатке, узнали медико-биологическую роль галогенов.
Список используемой литературы
- Войнар А. О. Биологическая роль микроэлементов в организме животных и человека, с. 346, М.: «Высшая школа», 1983.
- Некрасов Б.В. Основы общей химии. В 2-х томах. – СПб.: «Лань», 2003.
- Химия: Справочник /Под ред. А.С. Егорова. – Ростов-на-Дону: «Феникс», 2000.
- Энциклопедический словарь по химии /Сост. В.А. Крицман. – М.: «Педагогика, 1982.
- Список препаратов с НАТРИЯ ХЛОРИД - активное вещество SODIUM CHLORIDE в справочнике лекарственных препаратов Видаль
- Галогены. Химия галогенов и их соединений
- Беликов В.Г. Фармацевтическая химия: учеб. пособие / В.Г. Беликов.- 4-е изд.,перераб. И доп. – М.: МЕДпресс-информ,2007. С. 141-148
- Фармацевтическая химия: учеб. пособие для студентов, обучающихся по специальности Фармация / под. ред. А.П.Арзаасцева. -2-е изд.,испр.- М.: ГЭОТАР- Медиа, 2006.- С. 40-50.
- Габриелян О.С. Химия. 9 класс: учебник для общеобразовательных учреждений. М.: Дрофа, 2008.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б