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:
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.
Содержание стронция в воде – показатель, имеющий немаловажное значение для человеческого здоровья. В РФ предельно допустимая концентрация элемента Sr составляет 8 мг/л. При этом ведутся активные разговоры о необходимости пересмотра нормы. В западных странах, например в США, ПДК стронция в воде вдвое ниже.
Стронций в воде: влияние на организм
Природный стронций входит в состав растений и микроорганизмов. Он является важной частью процесса обмена кальция. Умеренное количество вещества полезно организму для профилактики остеопороза и кариеса. Но если стронций в питьевой воде присутствует в чрезмерной дозировке, он становится очень опасным. Накапливаясь, элемент превращается в источник ядовитых токсинов. В результате, страдают кровь, печень, костная ткань, увеличивается вероятность образования опухолей.
Активное взаимодействие оксида стронция с водой приводит к образованию соединения Sr(OH)2. Этот гидроксид способен вызывать сильнейшие ожоги при попадании на кожу, слизистую оболочку или в глаз. Регулярно вдыхая испарения, можно быстро заполучить болезнь легких. Помимо бронхита или фиброза, резко возрастает риск сердечной недостаточности.
Наиболее наглядно эффект отравления проявляется при «уровской болезни» – «стронциевом рахите». Заболевание возникает вследствие недостатка ионов кальция, активно замещаемых ионами Sr. Повышенный стронций в воде приводит к деформированию костей и суставов, что особенно опасно для детей и подростков. При этом происходит серьезный сбой в функционировании всего организма.
Способы очистки
Отбор проб воды на стронций – регулярная процедура, проводимая сотрудниками водоканалов. Однако соблюдение нормы ПДК не означает, что такая жидкость абсолютно безопасна. Особенно, если употребляется в питье. Минимизировать риск накапливания Sr в организме помогает дополнительная очистка воды от стронция. Для решения этой задачи можно использовать один из современных фильтров. В основе очистительных систем могут лежать:
Для начала стоит узнать реальный уровень стронция в воде. Определение этого показателя можно заказать в специализированной лаборатории. В частных домах наибольшей популярностью пользуются установки каталитического окисления и фильтрации. Внутри резервуара помещаются гранулы, содержащие окисляющие вещества. Стронций реагирует с водой и этими элементами, после чего распадается. Образуются хлопья, которые оседают на дне. То же самое происходит при использовании коагулянтов.
Для квартирных водопроводов рекомендуются фильтры с мембраной обратного осмоса и/или ионообменной смолой. В первом случае жидкость под давлением проходит сквозь тонкую гибкую перегородку с многочисленными отверстиями. На этом барьере отсеивается от 95 до 99% посторонних веществ. Помимо Sr и другого железа, мембрана обратного осмоса снижает уровень содержимого солей.
Если анализ воды на стронций показал необходимость дополнительной очистки, можно воспользоваться фильтром на основе ионообменной смолы. Она задерживает ионы Sr, выделяя взамен ионы натрия. Такая обработка позволяет не только обезжелезить воду, а и смягчить ее. Самым надежным вариантом станет установка многоступенчатой системы, состоящей из нескольких фильтров разного принципа действия.
Как определить стронций в воде? Как очистить питьевую жидкость от вредных примесей? Каким производителям отдать предпочтение? Эту и другую полезную информацию вы найдете на нашем сайте.
Еще одна особенность стронция, резко выделяющая его среди щелочноземельных металлов,- существование радиоактивного изотопа стронция-90, который волнует биофизиков, физиологов, радиобиологов, биохимиков и
просто химиков уже давно.
В результате цепной ядерной реакции из атомов плутония и урана образуются около 200 радиоактивных изотопов. Большинство из них короткоживущие. Но в тех же процессах рождаются и ядра стронция-90, период полураспада которого 27,7 года. Стронций-90 - чистый бета-излучатель. Это значит, что он испускает потоки энергичных электронов, которые действуют на все живое на сравнительно небольших расстояниях, но очень активно. как аналог кальция активно участвует в обмене веществ и вместе с кальцием откладывается в костной ткани.
Стронций-90, а также образующийся при его распаде дочерний изотоп иттрий-90 (с периодом полураспада 64 часа, излучает бета-частицы) поражают костную ткань и, самое главное, особо чувствительный к действию радиации костный мозг. Под действием облучения в живом веществе происходят химические изменения. Нарушаются нормальная структура и функции клеток. Это приводит к серьезным нарушениям обмена веществ в тканях. А в итоге развитие смертельно опасных болезней - рака крови (лейкемия) и костей. Кроме того, излучение действует на молекулы ДНК и, следовательно, влияет на наследственность. Влияет пагубно.
Содержание стронция-90 в человеческом организме находится в прямой зависимости от общей мощности взорванного атомного оружия. Он попадает в организм при вдыхании радиоактивной пыли, образующейся в процессе взрыва и разносимой ветром на большие расстояния. Другим источником заражения служат питьевая , растительная и молочная пища. Но и в том и в другом случаях природа ставит естественные препоны на пути стронция-90 в организм.
В тончайшие структуры дыхательных органов могут попасть лишь частицы величиной до 5 мкм, а таких частиц при взрыве образуется немного. Во-вторых, при взрыве выделяется в виде окиси SrO, которой в жидкостях организма весьма ограничена. Проникновению стронция через пищевую систему препятствует фактор, который называют «дискриминацией стронция в пользу кальция». Он выражается в том, что при одновременном присутствии кальция и стронция организм предпочитает . Соотношение Са: Sr в растениях вдвое больше, чем в почвах. Далее, в молоке и сыре содержание стронция в 5-10 раз меньше, чем в траве, идущей на корм скоту.
Однако целиком полагаться на эти благоприятные факторы не приходится - они способны лишь в какой-то степени предохранить от стронция-90. Не случайно до тех пор, пока не были запрещены испытания атомного и водородного оружия в трех средах, число пострадавших от стронция росло из года в год.
Но те же страшные свойства стронция-90 - и мощную ионизацию, и большой период полураспада - удалось обратить на благо человека.
Радиоактивный нашел применение в качестве изотопного индикатора при исследовании кинетики различных процессов. Именно этим методом в опытах с животными установили, как ведет себя стронций в живом организме: где преимущественно он локализуется, каким образом участвует в обмене веществ и так далее.
Тот же изотоп применяют в качестве источника излучения при лучевой терапии. Аппликаторами со стронцием-90 пользуются при лечении глазных и кожных болезней.
Препараты стронция-90 применяют также в дефектоскопах, в устройствах для борьбы со статическим электричеством, в некоторых исследовательских приборах, в атомных батареях.
Нет открытий принципиально вредных - все дело в том, в чьих руках окажется открытие. История радиоактивного стронция - тому подтверждение.
СТРОНЦИЙ В ПРИРОДЕ. Содержание стронция в земной коре довольно велико - 3,4 10-2%. Чаще всего он присутствует как примесь в различных кальциевых минералах. Всего известно более 25 минералов, содержащих стронций. Собственно стронциевых из них два: целестин SrSО4 и SrСОз. Еще недавно только эти имели промышленное значение как источники стронция и его солей.
Поволжье, Башкирии, Якутии, Таджикистане, Крыму. За рубежом
основные запасы стронциевых руд находятся в Англии, Испании,
ФРГ, ГДР, США, Мексике, Пакистане.
СТРОНЦИЙ И ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ. Стронций способен накапливаться в живом организме. По данным академика А. П. Виноградова, среднее содержание стронция в живом веществе равно 0,002%. Некоторые морские организмы аккумулируют стронций из морской воды (там его 0,013%). Известны радиолярии, скелет которых целиком состоит из SrSО4. Минерал целестин, имеющий такой же состав, встречается в осадочных породах и образуется как продукт химического осаждения из вод замкнутых бассейнов. В «Воспоминаниях о камне» академик А. Е. Ферсман рассказал историю о том, как за миллионы лет из бесцветных иголочек морских звезд акантарий выросли сказочно красивые голубые кристаллы целестина (лат. cellestis - небесно-голубой).
КАК ПОЛУЧАЮТ МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ СТРОНЦИЙ. Металлический стронций сейчас получают алюмотермическим способом. Окись SrO смешивают с порошком или стружкой алюминия и при температуре 1100-1150° С в электровакуумной печи (давление 0,01 мм ртутного столба) начинают реакцию
4SrO+2Al → 3Sr+Аl2Оз SrO.
еще Дэви) менее эффективен.
ПРИМЕНЕНИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО СТРОНЦИЯ. Стронций -активный металл. Это препятствует его широкому применению в технике. Но, с другой стороны, высокая химическая активность стронция позволяет использовать его в определенных областях народного хозяйства. В частности, его применяют при выплавке меди и бронз - стронций связывает серу, и повышает текучесть шлака. Таким образом, стронций способствует очистке металла от многочисленных примесей. Кроме того, добавка стронция повышает твердость меди, почти не снижая ее электропроводности. В электровакуумные трубки стронций вводят, чтобы поглотить остатки кислорода и азота, сделать вакуум более глубоким. Многократно очищенный стронций используют в качестве восстановителя при получении урана.
СТРОНЦИЕВЫЙ БУМ. В самом конце 60-х годов в большинстве промышленyю развитых стран стало наблюдаться явление, получившее название стронциевого бума. Действительно, в это время резко возросли добыча стронциевых минералов и практическое использование некоторых его соединений. Этот подъем был вызван возросшей потребностью в окиси стронция и его карбонате в производстве цветных телевизоров и появлением новых керамических материалов для производства ферритов. В составе этих
керамик карбонат стронция заменил карбонат бария, благодаря чему значительно улучшились магнитные свойства этих композиций.
Расход окиси стронция в телевизионной технике довольно велик: до килограмма SrO на каждый цветной телевизор. Окись стронция вводится в состав стекол, эффективно задерживающих рентгеновское излучение кинескопов. Рост спроса на магнитные материалы с карбонатом стронция объясняется не только потребностями вычислительной техники в высококачественных ферритах. Подобные же магнитные материалы нужны для производства портативных электромоторов. Поэтому полагают, что массовое производство электромобилей может вызвать в недалеком будущем еще один стронциевый бум.
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 сайт
При использовании и перепечатке материала активная ссылка на женский онлайн журнал обязательна
4. Признаки нехватки и избытка
5. В каких продуктах содержится.
Стронций в организме
Стронций относится к роду металлов, которые встречаются в своем чистом виде в природе относительно редко, практически никогда. Стронций был открыт только в девятнадцатом веке, до этого он добывался только вместе с другими минералами и был химически неотделим от них.
Этот металл имеет белый или серебристый цвет, очень мягок и пластичен. При химико-физических реакциях он проявляет большую активность. Наиболее частый минерал, с которым «соседствует» стронций в природе - кальций и его соединения.
В человеческом организме стронций присутствует и является незаменимым элементом для нормальной и полноценной жизнедеятельности человека. Первостепенная функция стронция в организме - формирование костной ткани. Участвуя в формировании скелета и накапливаясь в костях, стронций проявляет похожие химические свойства, что и кальций. Поэтому эти элементы являются своеобразными конкурентами в процессе оссификации (формировании скелета). При избытке стронция в организме - из костей вытесняется кальций. Ионы стронция в этой борьбе являются сильней. О негативных последствиях этого явления будет рассказано чуть позже. Интересно, что и в природе стронций чаще всего встречается и выделяется из соединений кальция.
Против стронция существует предубеждение, что его присутствие в организме крайне вредно. Но этот взгляд лишен научного обоснования. Стронций бывает двух видов: природный, «чистый» и радиоактивный. Находящийся в организме человека, природный стронций абсолютно безвреден и лишен всяких токсичных свойств. Соединения такого чистого стронция с успехом лечат остеопороз.
Остерегаться нужно именно радиоактивного стронция, выделяющегося в процессе техногенных катастроф, так как радиоактивный стронций, точно так же как и чистый, имеет свойство накапливаться в костной ткани.
Суточная доза
Чистый природный стронций, обладающий полезным воздействием на организм, нужен ему в количестве 0,024% на золу. В организме здорового среднестатистического человека стронций присутствует в количестве 320 мг.
Взаимодействие с другими веществами
Как уже было сказано выше, стронций - очень активный элемент. Он может заменять своими ионами кальций в костях организма. Лучше всего стронций усваивается в организме, если есть достаточное количество лизина - аминокислоты, способствующей сохранению стронция. Лактоза, а также витамин D тоже прекрасно взаимодействуют со стронцием, усиливая его полезные свойства.
Сульфат бария и натрий препятствуют всасыванию стронция, а грубые пищевые волокна выводят стронций из организм человека.
Избыток стронция в организме
Избыток стронция вызывает следующие сбои в организме:
Вымывание кальция и следующие за этим болезни костей и суставов, например «стронциевый рахит»;
угнетение костного мозга
развитие лейкемии;
у детей может вызвать задержку роста.
Лечится переизбыток стронция как терапевтическими, так и народными методами.
Нехватка стронция в организме
Влияние нехватки стронция на организм еще мало изучено научным миром. Опытным путем ученые выявили некоторые возможные проблемы, связанные с дефицитом стронция:
Плохая усвояемость кальция организмом (для нормального усвоения кальция незначительная доза стронция все же необходима);
развитие зубного кариеса и разрушение зубной эмали или ее повышенная хрупкость.
Продукты, содержащие стронций
Самостоятельно в организме стронций не образуется. В организм человека стронций попадает с едой и водой, через дыхательную (вместе с пылью) и кожную (вместе с водой) системы.
Еда, богатая стронцием, в основном, растительного происхождения:
Томаты,
петрушка,
капуста,
большинство зерновых, особенно рожь
лук,
редис,
свекла и другие овощи.
При пищеварении желудком и кишечником всасывается в кровь всего лишь десять процентов от общего количества попавшего в организм стронция. Также некоторая доля стронция присутствует и в молочных продуктах.
