Применение соединений алюминия в медицине. Действие алюминия на здоровье человека
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Институт нефти и газа
Кафедра: КС
РЕФЕРАТ
по курсу: Материаловедение
на тему: Алюминий в Медицине
Выполнил: ст. гр. БМС-07-1 Сенькин В.Е
Проверил: Спожерин А.Е.
Тюмень 2010
Перспективы использования алюминия в медицине
Говоря о значении алюминия, мы чаще всего вспоминаем промышленные «производные» этого металла -- машиностроение, техника, пищевая промышленность и т.д. Однако при этом из внимания упускается немаловажный и даже принципиальный момент -- влияние алюминия на здоровье и жизнедеятельность человека. А ведь этот металл издревле использовался в медицине и косметологии, а нехватка алюминия в организме может привести к негативным последствиям -- как, впрочем, и превышение его концентрации. В современной медицине статус алюминия пока под вопросом -- дело в том, что ученые выявили некоторые побочные действия традиционных препаратов на основе алюминия, в результате чего появились рекомендации отказаться некоторых лекарств. В то же время сегодня появляются новые усовершенствованные медикаменты и косметические препараты с алюминиевой «основой».
Наш алюминий
алюминий здоровье регенерация фермент
По сравнению с некоторыми другими веществами, содержание 13-го элемента в организме человека относительно невелико -- для взрослого человека эта величина составляет порядка 30-50 мг. Алюминий присутствует практически во всех органах -- этот элемент входит в состав различных биомолекул. Алюминий принимает непосредственное участие в процессах образования фосфатных и белковых комплексов в организме, регенерации тканей, стимулирует или тормозит (в зависимости от концентрации) пищеварительные ферменты.
Согласно данным исследователей, ежесуточное поступление алюминия в организм должно составлять не менее 1 мкг, в противном случае проявляется дефицит этого элемента. Опыты, проводимые на животных, показали, что недостаток алюминия в организме может вызвать задержки в росте, нарушение координации движений, в некоторых случаях спровоцировать выкидыши, снизить продуктивность. В то же время переизбыток алюминия (а эта проблема как раз более актуальна на сегодняшний день) приводит к нарушениям функций ЦНС, развитию болезней Альцгеймера и Паркинсона и другим негативным последствиям.
Алюминиевые лекарства
Самым древним «алюминиевым лекарством» стали квасцы -- такое название дали кристаллогидратным двойным сернокислым солям алюминия славяне в XV веке: слово «кысати» (киснуть), по их мнению, достаточно точно отражало специфический вкус вещества. Квасцы применялись для заживления ран и для лечения различных кожных заболеваний.
Сегодня в дерматологической практике применяются преимущественно алюмокалиевые (K2SO4*Al2(SO4)3*24H20) и жженые квасцы. Широко используются также силикат алюминия, больше известный как каолин (белая глина), гидроокись алюминия и фосфат алюминия. Дело в том, что алюминиевые квасцы обладают вяжущим, бактерицидным и подсушивающим свойствами. При этом они воздействуют на кожу достаточно мягко, снимают боль, зуд и жжение.
Существуют также препараты для внутреннего приема на основе алюминия. Среди наиболее популярных «алюминиевых» лекарств -- средства от изжоги, гастритов и язвы желудка: «Антацид», «Алюмаг», «Альмагель», «Альмагель-а», «Гастал» «Гастралюгель», «Алюгастрин» и другие. Препараты эти с каждым годом совершенствуются -- за счет новых разработок снижается их побочное воздействие и усиливается эффективность. Однако замену основе таких лекарств -- алюминиевым соединениям -- исследователи пока не нашли.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Классификация, механизм действия ферментов, их применение в практической деятельности человека. Функционирование ферментов ротовой полости, желудка, тонкого кишечника. Определение основных причин нарушения работы пищеварительных органов у подростков.
курсовая работа , добавлен 05.10.2014
Суточная потребность организма в зерновых, овощах, фруктах, молочных и белковых продуктах, жирах. Последствие недостаточности витаминов в организме. Влияние питания на психическое здоровье детей. Принципы организации лечебно-профилактического питания.
презентация , добавлен 22.09.2014
Гомеостатические реакции как реакции всего организма, направленные на поддержание динамического постоянства его внутренней среды. Знакомство с основными особенностями регенерации тканей, утраченных при болезнях и регенерации тканей нервной системы.
презентация , добавлен 22.03.2017
Накопление электромагнитного излучения в организме человека, его влияние на центральную нервную систему. Основные последствия регулярного использования мобильного телефона. Ключевые правила использования сотовой связи. Особо уязвимые категории людей.
статья , добавлен 12.03.2015
Классификация биоритмов. Процессы анаболизма и катаболизма в клетке. Факторы, угнетающие биоритмы клеток. Влияние Луны на периодические процессы в природе и организме человека. Сезонная активность органов. Биоритмология и здоровье, хрономедицина.
курсовая работа , добавлен 01.10.2011
Понятие и классификация ферментов (энзимов). Их общие и отличные от неорганических катализаторов свойства, белковая природа. Катализируемые ими реакции. Виды изоферментов и их роль в обмене веществ. Относительная активность ферментов в тканях человека.
презентация , добавлен 11.11.2016
Зависимость между высотой над уровнем моря и числом эритроцитов в крови. Функции лимфатической и кровеносной системы. Строение гортани и тембр голоса. Действия ферментов слюны. Суточная потребность в воде. Цикл мочевины прохода в организме человека.
курсовая работа , добавлен 10.05.2014
Обобщение основных атмосферных факторов, которые влияют на организм человека. Понятие атмосферного давления и особенностей его влияния на здоровье человека. Патологические явления, развивающиеся в организме при попадании в атмосферу пониженного давления.
реферат , добавлен 03.06.2013
Описание камней и минералов, этимология их названий и особенности использования в медицине древности. Участие минералов в процессах жизнедеятельности, обмена веществ, кроветворения, формирования иммунитета. Энергия камня (талисманы, амулеты, обереги).
презентация , добавлен 09.12.2012
Регенерация как восстановление структурных элементов ткани взамен погибших в результате их физиологической гибели. Основные виды регенерации: физиологическая, репаративная и патологическая. Особенности восстановления эпидермиса и костной ткани человека.
Говоря о значении алюминия, мы чаще всего вспоминаем промышленные «производные» этого металла - машиностроение, техника, пищевая промышленность и т.д. Кстати про алюминий цены на него можно прочитать на сайте www.scrapmetall.ru. Однако при этом из внимания упускается немаловажный и даже принципиальный момент - влияние алюминия на здоровье и жизнедеятельность человека. А ведь этот металл издревле использовался в медицине и косметологии, а нехватка алюминия в организме может привести к негативным последствиям - как, впрочем, и превышение его концентрации. В современной медицине статус алюминия пока под вопросом - дело в том, что ученые выявили некоторые побочные действия традиционных препаратов на основе алюминия, в результате чего появились рекомендации отказаться некоторых лекарств. В то же время сегодня появляются новые усовершенствованные медикаменты и косметические препараты с алюминиевой «основой».
Наш алюминий
По сравнению с некоторыми другими веществами, содержание 13-го элемента в организме человека относительно невелико - для взрослого человека эта величина составляет порядка 30-50 мг. Алюминий присутствует практически во всех органах - этот элемент входит в состав различных биомолекул. Алюминий принимает непосредственное участие в процессах образования фосфатных и белковых комплексов в организме, регенерации тканей, стимулирует или тормозит (в зависимости от концентрации) пищеварительные ферменты.
Согласно данным исследователей, ежесуточное поступление алюминия в организм должно составлять не менее 1 мкг, в противном случае проявляется дефицит этого элемента. Опыты, проводимые на животных, показали, что недостаток алюминия в организме может вызвать задержки в росте, нарушение координации движений, в некоторых случаях спровоцировать выкидыши, снизить продуктивность. В то же время переизбыток алюминия (а эта проблема как раз более актуальна на сегодняшний день) приводит к нарушениям функций ЦНС, развитию болезней Альцгеймера и Паркинсона и другим негативным последствиям.
Алюминиевые лекарства
Самым древним «алюминиевым лекарством» стали квасцы - такое название дали кристаллогидратным двойным сернокислым солям алюминия славяне в XV веке: слово «кысати» (киснуть), по их мнению, достаточно точно отражало специфический вкус вещества. Квасцы применялись для заживления ран и для лечения различных кожных заболеваний.
Сегодня в дерматологической практике применяются преимущественно алюмокалиевые (K2SO4*Al2(SO4)3*24H20) и жженые квасцы. Широко используются также силикат алюминия, больше известный как каолин (белая глина), гидроокись алюминия и фосфат алюминия. Дело в том, что алюминиевые квасцы обладают вяжущим, бактерицидным и подсушивающим свойствами. При этом они воздействуют на кожу достаточно мягко, снимают боль, зуд и жжение.
Существуют также препараты для внутреннего приема на основе алюминия. Среди наиболее популярных «алюминиевых» лекарств - средства от изжоги, гастритов и язвы желудка: «Антацид», «Алюмаг», «Альмагель», «Альмагель-а», «Гастал» «Гастралюгель», «Алюгастрин» и другие. Препараты эти с каждым годом совершенствуются - за счет новых разработок снижается их побочное воздействие и усиливается эффективность. Однако замену основе таких лекарств - алюминиевым соединениям - исследователи пока не нашли.
5. Применение неорганических соединений в медицине и фармации
В медицине и фармации применяются многие химические элементы как в свободном состоянии, так и в виде различных неорганических соединений. В виде простых веществ используются некоторые металлы (Fe, Cr, Mn, Cu, Ni, Ag, Au) для изготовления медицинского инструментария, оборудования, для зубопротезировании. Ряд простых веществ (O 2 , O 3 , C, S) используются как лекарственные средства. Многие неорганические соединения применяют как лекарственные препараты, некоторые из них являются фармакопейными. В их состав входят как жизненно важные биогенные элементы, так и токсичные элементы. Для лекарственных препаратов очень важна дозировка: многие из них в малых дозах являются лекарством, а в больших – ядом для организма. Неорганические соединения широко используются в анализе лекарственных веществ как реактивы, в качестве диагностических средств, в зубопротезной практике, а также как вспомогательные вещества в фармацевтической технологии.
Таким образом, изучение биологической роли, выяснение химических основ лечебного и токсического действия неорганических соединений Периодической системы необходимое условие для формирования начальных основ профессиональных компетенций.
Раздел II. Биогенные элементы р-семейства
Тема 1. Р-Элементы III группы: бор, алюминий, таллий
Биологическая роль бора и алюминия
Бор и алюминий относятся к примесным микроэлементам, массовая доля их в организме человека составляет 10 -5 %.
Бор концентрируется в легких (0,34 мг), щитовидной железе (0,30 мг), селезенке (0,26 мг), печени, мозге (0,22 мг), почках, сердечной мышце (0,21 мг); в виде труднорастворимых солей борной кислоты с катионами металлов входит в состав зубной и костной тканей.
Биологическое действие бора недостаточно изучено. Его биологическая роль связана со способностью к образованию комплексных соединений с кислородсодержащими лигандами. Бор участвует в углеводно-фосфатном обмене, взаимодействует с углеводами, ферментами, витаминами, гормонами.
Он является необходимым элементом для некоторых животных и растений. В растениях бор реагирует с ингибиторами их развития - полифенолами, уменьшая токсичность последних.
Алюминий концентрируется главным образом в сыворотке крови, легких, печени, костях, почках, ногтях, волосах, входит в структуру тканей мозга человека. Суточное потребление алюминия человеком составляет 47 мг.
Алюминий влияет на развитие эпителиальной и соединительной тканей, на регенерацию костных тканей, влияет на обмен фосфора, оказывает воздействие на ферментативные процессы. В большинстве случаев катион Аl 3+ замещает ионы Мg 2+ , Са 2+ – активаторы ферментов. Алюминий способен образовывать с кислородсодержащими анионами, например фосфатами, нерастворимые соли:
Al 3+ + PO 4 3- ® AlPO 4 ¯
Лечебное действие неорганических соединений бора и алюминия
Ортоборная кислота (Н 3 ВО 3) применяется в качестве антисептического средства. Высокая растворимость борной кислоты в липидах обеспечивает быстрое проникновение её в клетки через мембраны. В результате происходит свертывание белков (денатурация) цитоплазмы микроорганизмов и их гибель.
Бура (Na 2 В 4 О 7 ´10H 2 О) применяется как антисептик. Действие обусловлено тем, что при гидролизе тетрабората натрия образуется борная кислота и щелочь:
Na 2 В 4 О 7 + 7H 2 О Û 4H 3 BO 3 + 2NaOH
Наряду с борной кислотой антисептическим действием обладает гидроксид натрия. При воздействии щелочей на микробные клетки происходит осаждение клеточных белков, и вследствие этого гибель микроорганизмов. Используется борная кислота и бура только наружно, поскольку при внутреннем применении они оказывают токсическое действие.
В основе антацидного действия гидроксида алюминия лежит взаимодействие его с ионами оксония, что приводит к снижению кислотности желудочного сока:
Al(OH) 3 + 3H 3 O + = Al 3+ + 6H 2 O
Образующиеся ионы Аl 3+ осаждаются фосфат-ионами (РО 4 3-) и выводятся с фекалиями из организма:
Al 3+ + PO 4 3- ® AlPO 4 ¯
Антацидный эффект гидроксида алюминия более благоприятен, чем гидрокарбоната натрия (NаНСО 3) – питьевой соды. Поэтому, при длительном лечении язвенной болезни, рекомендуется препарат "Альмагель", состоящий из геля алюминия гидроксида и магния оксида. Форма геля обуславливает обволакивающий и адсорбирующий эффект препарата, который проявляет лечебное антацидное действие, не нарушая кислотно-щелочное равновесие и электролитный баланс в организме.
Алюмокалиевые квасцы (КАl(SО 4) 2 ´12H 2 О) применяются наружно в качестве антисептика в виде примочек, полосканий, промываний. Фармакологическое действие обусловлено тем, что ионы Аl 3+ образуют с белками (протеинами Р) комплексные соединения, выпадающие в виде гелей:
Al 3+ + P 3- ® AlP¯
Это приводит к гибели микробных клеток и снижает воспалительную реакцию. Кроме того, препарат применяется как вяжущее и кровоостанавливающее средство. Вяжущее действие связано с осаждением белков и образованием кислотных альбуминатов. При нанесении препарата на слизистые оболочки или на раневую поверхность происходит частичное свертывание белков слизи или раневого экссудата, что приводит к образованию пленки, защищающей от раздражения чувствительные нервные окончания подлежащих тканей. При этом уменьшаются болевые ощущения, происходит местное сужение сосудов, ограничение секреции, а также непосредственное уплотнение клеточных мембран, что приводит к уменьшению воспалительной реакции. Кровоостанавливающий эффект связан со свертыванием белков на раневой поверхности кровеносных сосудов. На этом основано применение алюмокалиевых квасцов в виде карандашей как кровоостанавливающего средства при порезах, а также для прижигания коньюктивы глаза при трахоме.
Жженые квасцы (КАl(SО 4) 2) используются в виде присыпок, как вяжущее и подсушивающее средство. Подсушивающий эффект связан с медленным процессом поглощения влаги:
КАl(SО 4) 2 + nH 2 О ® КАl(SО 4) 2 ´ nH 2 О
26,98, t° плавления - 660°, t° кипения - 2500°. На воздухе окисляется, устойчив к воде. В незначительных количествах содержится в организме (микроэлемент).
Препараты алюминия. В медицинской практике применяют препараты растворимых и нерастворимых солей алюминия.
К первым относятся жидкость Бурова, квасцы, квасцы жженые. Они обладают вяжущим, прижигающим и действием, в основе которого лежит способность этих солей соединяться с белками с образованием альбуминатов. К нерастворимым в воде препаратам алюминия относятся глина белая, гидрат окиси алюминия. Они оказывают адсорбирующее и обволакивающее действие, вяжущими и прижигающими свойствами не обладают.
Жидкость Бурова (liquor Burovi) -8% раствор ацетата алюминия. Применяют в разведении 1:10 и более для , спринцеваний при воспалительных заболеваниях кожи и слизистых оболочек.
Квасцы (Aluminii et Kalii sulfas, Alumen) - двойная сернокислая соль и алюминия. Применяют наружно в водных растворах (0,5-1%) по тем же показаниям, что и жидкость Бурова, и в виде карандашей как кровоостанавливающее средство при порезах. Квасцы жженые (Alumen ustum) применяют для как вяжущее и высушивающее средство (при потливости ног и т. п.). Гидрат окиси алюминия (Aluminii hydroxydum, Aluminium hydroxydatum) применяют в качестве адсорбирующего и обволакивающего средства наружно в виде присыпок и внутрь при повышенной кислотности желудочного сока (см. ). См. также Глина белая.
Алюминий на воздухе окисляется, устойчив к воде. Является микроэлементом животного организма.
Препараты алюминия делятся на 2 группы. К первой относятся растворимые соли алюминия обладающие вяжущим, прижигающим и бактерицидным действием, в основе которого лежит их способность соединяться с белками, образуя альбуминаты. Из препаратов этой группы применяют жидкость Бурова, алюминиево-калиевые и жженые квасцы. Вторую группу составляют препараты алюминия, не растворимые в воде. Они обладают высокой степенью дисперсности и оказывают адсорбирующее и обволакивающее действие. Вяжущими и прижигающими свойствами они не обладают. К этой группе относятся белая глина (силикат алюминия) и гидрат окиси алюминия.
Жидкость Бурова (Liquor Burovi) - 8% раствор ацетата алюминия; применяют в разведении 1: 10, 1: 20 и более для полосканий, примочек, спринцеваний при воспалительных заболеваниях кожи и слизистых оболочек.
Алюминиево-калиевые квасцы (Alumen) - двойная сернокислая соль калия и алюминия; применяют наружно в водных растворах (0,5-1%) при тех же показаниях, что и жидкость Бурова, и в виде карандашей - для прижигания при трахоме и как кровоостанавливающее средство при порезах (состав кровоостанавливающих карандашей: алюминиево-калиевые квасцы - 20%, сернокислый алюминий - 78%, окись кальция -2%).
Жженые квасцы (Alumen ustum) получают из алюминиево-калиевых квасцов путем удаления из них кристаллизационной воды (нагреванием); применяют для присыпок как вяжущее и высушивающее средство (при потливости ног и т. п.).
Белая глина (Bolus alba) - силикат алюминия с небольшой примесью других силикатов; назначают как обволакивающее и адсорбирующее средство. Наружно применяется в форме присыпок, паст, мазей при кожных заболеваниях, язвах, опрелостях, ожогах и т. п. При желудочно-кишечных заболеваниях (колит, энтерит) изредка назначают внутрь от 20 до 100 г (взрослым). Применяют также в качестве constituens при изготовлении пилюль и таблеток.
Гидрат окиси алюминия (Aluminium hydroxydatum, синоним глинозем) также применяют в качестве адсорбирующего и обволакивающего средства наружно для присыпок и внутрь при повышенной кислотности желудочного сока (см. Антацидные средства).
Алюминий как промышленный яд . Алюминий получают из алюминиевых, в основном бокситовых, руд. Весьма перспективно использование нефелинов и алунитов, которыми особенно богаты недра СССР. Получение алюминия из руд осуществляется в два этапа: сначала извлекают из руд глинозем (Al 2 O 3), а затем из него - металлический алюминий.
В производстве глинозема широко применяются щелочные способы. При этом рабочие подвергаются воздействию бокситовой пыли и пыли глинозема, а также повышенной концентрации щелочных аэрозолей, высокой температуры, влажности воздуха и лучистого тепла (В. А. Гаврилова и С. В. Миллер).
Металлический алюминий получают путем электролиза глинозема, растворенного в расплавленном криолите. Рабочие при этом вдыхают воздух, содержащий пыль глинозема. Представляют также опасность воздействие фтористого водорода и возгонов пека, высокая температура воздуха, интенсивная радиация летом и низкая температура воздуха зимой.
В производстве порошков, используемых в пирометаллургии, пиротехнике и в качестве красочной пудры, рабочие подвергаются воздействию алюминиевой пыли. Высокодисперсный металлический алюминий в высокой концентрации образует с воздухом взрывчатую смесь. Пыль глинозема поступает в воздух также при плавке бокситов в производстве искусственного корунда. При вдыхании пыли металлического алюминия и его окиси возникает пылевой фиброз легких-алюминоз (см. Пневмокониозы). Алюминоз был получен и в экспериментальных условиях при интратрахеальном введении белым крысам пыли алюминия. Однако многие авторы на основании клинических, а также экспериментальных исследований отрицают возможность развития алюминоза при этом. Такие противоречивые сообщения о действии алюминия следует объяснить различными свойствами пыли алюминия - наличием или отсутствием на поверхности ее частиц пленки окиси алюминия, различной величиной поверхности пылинок, их размерами и др.
Некоторые авторы считают, что алюминий практически не ядовит. Пыль алюминия и дюраля раздражает слизистые оболочки глаз, носа и рта. У рабочих, занятых в производстве порошков алюминия, часты катары верхних дыхательных путей (риниты, ларингиты, фарингиты), причем с увеличением стажа возрастает удельный вес атрофических форм. При мельчайших ранениях и порезах кожи проникновение в них мелких частиц алюминия и дюраля ведет к долго не заживающим гнойным пустулам со значительным уплотнением ткани вокруг.
Предельно допустимая концентрация для аэрозоля алюминия, окиси алюминия и его сплавов в воздухе рабочих помещений - 2 мг/м 3 . При изготовлении и применении абразивов и при производстве алюминия электрохимическим методом (электролизные отделения) обязательны предварительные и периодические (1 раз в 12 месяцев) медицинские осмотры.
При осмотре рабочих электролизных цехов следует особое внимание обращать на признаки хронических фтористых интоксикаций.