Контрольная по аналитической химии. аналитическая химия. 1 Применение в медицине соединений катионов

• Название: 1 Применение в медицине соединений катионов
• Анкор: Контрольная по аналитической химии
• Дата: 03.04.2023
• Размер: 195.56 Kb.
• Имя файла: аналитическая химия.docx
• Тип: Документы; #1033755
• страница: 1 из 5

1)Применение в медицине соединений катионов.

Катио́н — положительно заряженный ион. Характеризуется величиной положительного электрического заряда: например, NH₄⁺ — однозарядный катион, Ca²⁺

— двузарядный катион. В электрическом поле катионы перемещаются к отрицательному электроду — катод

При систематическом анализе принято деление катионов и анионов на аналитические группы. Наиболее удобная, применяемая и в настоящее время классификация катионов, разработана Н.А. Меншуткиным в 1871 г. Катионы по кислотно-основному методу делятся на 6 групп:

Применение в медицине и значение для организма катионов 1 аналитической группы: Na+

 Большая часть содержится во внеклеточных жидкостях около 50%, в костях и хрящах - около 40% и менее 10% - внутри клеток.

 Содержится в плазме крови, пищеварительных соках

 Вместе с калием натрий участвует в возникновении нервного импульса, играет роль в механизме кратковременной памяти.

 Влияет на состояние мышечной и сердечнососудистой систем;

 Поддерживает постоянное осмотическое давление.

 Потребление натрия в большом количестве ведет к потере калия.

 NaHCO3 используется для нейтрализации повышенной кислотности желудочного сока.

 Сульфат натрия Na2SO4 ·H2O (грауберовая соль) применяется как слабительное.

 NaNO2 применяют как сосудорасширяющее средство при стенокардии, мигрени или подкожно. Для подкожных инъекций используется обычно в ампулах в виде 1%-ного раствора.

 1—2% раствор Na2B4O7∙10H2O для полоскания горла, в мазях и присыпках.

 NaCl – входит в состав физиологических растворов и кровозаменителей.

K +

 В организме человка калий участвует во внутриклеточном обмене, регуляции сердечных сокращений и водно–электролитного баланса, является важным регулятором обмена веществ и осмотического давления, участвует в деятельности нервной системы.  Необходим для нормальной работы сердца. Недостаток калия приводит к нарушению деятельности сердечно–сосудистой системы, может вызвать мышечную слабость. Длительная калийная недостаточность может вызвать остановку сердца.

 Калий – один из важнейших электролитов в организме. Как и натрий, он имеет большое значение в образовании буферных систем, которые предотвращают изменения реакции внутренней среды и обеспечивают ее постоянство.

 Участвует в сокращении мышц, проведении нервных импульсов, обменных реакций.  Содержится в печени, почках, костной ткани и т.д.

 KI- при лечении заболеваний щитовидной железы, при аритмии сердца различного происхождения (связанными в основном с электролитическими нарушениями и абсолютной или относительной гипокалиемией)

 поташ K2CO3 содержиться в золе растений и используется для производства жидкого мыла

 Марганцовокислый калий КMnO4 как дезинфицирующее средство.

NH4 +

 10%-ный NH4ОН (нашатырный спирт) применяется для выведения больного из обморока, для мытья рук в хирургической практике

 Хлорид аммония NH4Cl как диуретическое и отхаркивающее средство.

 Аммиачный линимент - при хронических артритах и невралгиях в качестве отвлекающего средства. Это однородная густоватая жидкость желтовато-белого цвета с запахом Аммиака. Получают взбалтыванием смеси подсолнечного масла (74 части) и олеиновой кислоты (1 часть) с раствором Аммиака (25 частей)

Применение в медицине и значение для организма катионов 2 аналитической группы:

Pb2+

 свинец участвует в обменных процессах костной ткани.

 с другой стороны, свинец является канцерогеном для организма. В результате связывания ангидридов со свинцом угнетается синтез белков и активность ферментов.

 В организме взрослого человека содержится 80-120 мг свинца.

 Повышенное поступление с пищей кальция, фосфора, магния, цинка снижает абсорбцию свинца, тогда как на фоне дефицита железа и перечисленных элементов способность организма усваивать свинец увеличивается.

 Соединения свинца также ядовиты. К наиболее токсичным относятся нитрат, ацетат и гидроксохлорид свинца, а так же тетраэтилсвинец.

 Загрязнение воздуха, почвы и воды соединениями свинца происходит в результате выброса их промышленными предприятиями, выхлопными газами автотранспорта. В соответствии с санитарными нормами содержание свинца в 1 л воды не должно превышать 0.1 мг.

 Ацетат свинца (II) применяется для примочек и компрессов, оксид свинца (II)

 PbО – для изготовления свинцового пластыря.

Ag+

 Серебро в организме человека обладает выраженным бактерицидным, антисептическим, противовоспалительным, вяжущим действием. Серебро – естественный бактерицидный металл, эффективный против 650 видов бактерий, которые не приобретают к нему устойчивости (в отличие от практически всех антибиотиков)

 В организме человека серебро образует комплексы с белками плазмы крови, блокирует сульфгидрильные группы ферментов, тормозя их активность.

 Под влиянием серебра миозин – основной белок мышечной ткани человека – теряет способность расщеплять АТФ.

 Предполагается, что серебро играет важную роль в обеспечении процессов, связанных с высшей нервной деятельностью и функциями периферической нервной системы человека.

 Нитрат серебра используется при лечении глазных заболеваний.

 Колларгол (коллоидное серебро) применяется при промывании гнойных ран, мочевого пузыря и при гнойных конъюнктивитах.

 Протаргол – препарат серебра- применяется как вяжущее средство для смазывания слизистых оболочек верхних дыхательных путей.

 . Ионы серебра в очень низкой концентрации стерилизуют воду и подавляют развитие бактерий. Hg2 2+

 Содержание ртути в организмах составляет около 10-6%. В среднем в организм человека с пищей ежесуточно поступает 0,02-0,05 мг ртути.

 Ионы ртути и её соединения, связываясь с сульфгидрильными группами ферментов, могут инактивировать их.

 Попадая в организм, ртуть влияет на поглощение и обмен микроэлементов - Си, Zn, Cd, Se.

 Хлорид ртути (I) или каломель (Hg2CI2) не ядовита и используется в медицине и ветеринарии как слабительное, антисептическое и мочегонное средство, а также в виде мазей применяют при заболеваниях глаз.

Применение в медицине и значение для организма катионов III аналитической группы: Ва2+

 Несмотря на высокую токсичность, Ba в незначительных количествах содержится во всех органах и тканях живого организма. Небольшая концентрация его обнаружена в пигментной оболочке глаза

.  Соединения Бария в малых дозах стимулируют деятельность костного мозга, но в больших дозах ионы Ва2+ токсичны.

 При заболеваниях пищеварительной системы, некоторых сердечнососудистых заболеваниях количество бария в организме человека уменьшается.

 Установлено также, что даже в ничтожно малых количествах он заметно влияет на состояние гладкой мускулатуры - не зря при отравлениях барием отмечаются мышечные спазмы и сильная мышечная слабость.

 Бария сульфат

 Из солей бария в медицине применяется бария сульфат, который практически нерастворим ни в воде, ни в кислотах, ни в органических растворителях, а поэтому не ядовит.

 Применение ВаSО4 в медицине основано на его непроницаемости для рентгеновских лучей, что используется в рентгенологии для получения контрастных рентгеновских снимков и при рентгеноскопическом исследовании пищеварительного тракта. Принимают в виде смешанного с водой — бариевой кашицы. Этой массой заполняют желудок для задержки рентгеновских лучей. Через определенное время она полностью выводится из организма.

Sr2+

 Стронций – элемент, обмен которого связан с обменом кальция.

 В организме человека стронций в количествах до 3-4 мг в сутки предотвращает развитие кариеса и остеопороза.

 Особенно опасен для организма радиоактивный 90Sr, который при попадании в состав костной ткани способен влиять на костный мозг и нарушать кроветворные процессы.

 Соединения стронция в виду ядовитости широкого применения не получили, но некоторые из них используются при лечении кожных заболеваний, рахита, как мочегонное средство.

 Стронция хлорид (89Sr) используют для лечения болезненных метастазов в костях при раке простаты и молочной железы.

Ca2+

 Кальций входит в состав зубной и нервной тканей, костей, мышц, крови.

 Кальций играет важнейшую роль в формировании костей, обладает антиатеросклеротическим действием, снижает депрессию и беспокойство.

 Кальций участвует в процессах передачи нервных импульсов, обеспечивает равновесие между процессами возбуждения и торможения в коре головного мозга, участвует в регуляции сократимости скелетных мышц и мышцы сердца, влияет на кислотно-щелочное равновесие организма, активность ряда ферментов.

 Он является также важным элементом буферной системы организма.

 Природная вода содержит в растворе соли кальция, чем обусловлена ее жесткость.

 В медицине, в качестве лекарственных препаратов применяют ряд солей кальция.

 CaSO4∙0,5H2O- для изготовления фиксирования гипсовых повязок, а также в стоматологической практике

 Хлористый кальций . CaСl ·0,5 Н2О – кровоостанавливающее средство при легочных, желудочных, кишечных и других кровотечениях, в хирургической практике – для повышения свертываемости крови, при аллергических заболеваниях – для снятия зуда и в качестве противоядья при отравлении солями Mg

Применение в медицине и значение для организма катионов IV аналитической группы: Al3+

 Алюминий относят к незаменимым микроэлементам. Он поступает в организм с продуктами питания и частично с водой, суточная потребность в нем составляет 45-50 мг. Алюминий накапливается в костях, печени, легких, почках, головном мозге.

 Алюминий участвует в процессах регенерации костной, соединительной и эпителиальной ткани, влияет на пищеварительные ферменты, на функцию околощитовидных желез, однако его избыток может привести к возникновению серьезных нейродегенеративных заболеваний: болезни Паркинсона и старческого слабоумия – болезни Альцгеймера.

Гидроксид алюминия Аl(ОН)3 применяется внутрь при гиперацидных гастритах, язве желудка и двенадцатиперстной кишки как антацидное средство как в чистом виде, так и в смеси с магния оксидом MgO (альмагель) или с Мg(ОН)2 (маалокс). Аl(ОН)3 используют при отравлениях как адсорбирующее средство, а также как наружное средство в присыпках, обладающее адсорбирующими и обволакивающими свойствами. Силикат алюминия входит в состав белой глины – присыпки, мази, пасты.

Квасцы КАl(SO4)2 - наружно как вяжущее антисептическое средство, в виде карандашей как кровоостанавливающее средство и для прижигания. Zn2+

 Цинк играет важную роль в деятельности клеток головного мозга, поэтому его и используют для лечения психических заболеваний. Способность Цинка повышать общий энергетический уровень биохимических процессов и усиливать защитную реакцию организма открывает перспективы для его применения как стимулятора многих физиологичных процессов.

Оксид цинка ZnO входит в состав присыпок, мазей, паст, используемых для лечения кожных заболеваний как вяжущее, подсушивающее и дезинфицирующее средство. Раствор цинка сульфата ZnSO4 · 7Н2О используют как антисептическое и вяжущее средство в виде глазных капель при лечении конъюнктивитов, в виде растворов для смазывания при заболеваниях горла и спринцеваний мочеполовых путей.

Cr3+

 Хром - необходимый элемент для функционирования многочисленных биосистем. Он влияет на обмен углеводов, липидов и нуклеиновых кислот. Улучшая общий обмен веществ, хром замедляет процессы старения организма. При этом хром токсичен. Хром активизирует гормон поджелудочной железы – инсулин.

В медицине используется радиоактивный хром – Cr-51 для исследования функции деятельности почек. Дихромат калия К2Cr2О7 используется для подкрашивания эритрацитов крови в клиническом анализе. Хромат калия К2CrО4 для диагностических целей при различных заболеваниях крови и желудочно-кишечного тракта.

As (III), As (V)

 Мышьяк относят к условно эссенциальным, иммунотоксическим для организма человека элементам.

 В настоящее время установлено, что в малых дозах мышьяк необходим организму человека: он препятствует потере фосфора. Подобно тому, как витамин D регулирует фосфорно-кальциевый обмен, так мышьяк регулирует обмен фосфорный.

 Мышьяк влияет на окислительные процессы в митохондриях, участвует в нуклеиновом обмене, т.е. имеет прямое отношение к синтезу белка, и необходим для синтеза гемоглобина, хотя и не входит в его состав. As (III) и As (V) – соединения мышьяка входят в состав многих лекарственных препаратов, а оксид мышьяка (III) применяется в зубоврачебной практике.

Применение в медицине и значение для организма катионов V аналитической группы Fe2+ , Fe3+

 Железо, магний и марганец имеют особенно большое значение для жизнедеятельности организма человека и животных. Общее содержание Ферума в организме составляет 4-5 г, причем 60—70 % общей массы этого элемента содержится в гемоглобине эритроцитов и нервных клетках. Гемоглобин входит в состав эритроцитов крови и обеспечивает связывание кислорода из воздуха и перенесения его от легких к тканям всех органов.

 Учитывая большое значение ионов Fе(ІІ) и Fе(III) для организма человека, суточная потребность в нем составляет 10-15 мг.

 В медицине лекарственные препараты железа (восстановленное железо, лактат железа, глицерофосфат железа, сульфат 2-валентного железа, таблетки Бло, раствор яблочнокислого железа, ферамид, гемостимулин и др.) используют при лечении заболеваний, сопровождающихся недостатком железа в организме (железодефицитная анемия), а также как общеукрепляющие средства (после перенесённых инфекционных заболеваний и др.).

 Изотопы железа применяют как индикаторы при медико-биологических исследованиях и диагностике заболеваний крови.

Mg2+ Магний – компонент ферментов, в организме человека содержится в костях, зубах, является регулятором работы нервной системы. Соединения Магния содержатся во внутриклеточных жидкостях, костях скелета и эмали зубов. В зависимости от концентрации в организме Магний может ускорять или тормозить процесс передачи импульсов по нервным волокнам. Он также влияет на дыхательные и другие мозговые центры и действует успокоительно на нервную систему в целом; входит в состав некоторых ферментов из группы трансфераз, влияет на углеводный и фосфорный обмен, способствует выделению желчи, стимулирует перистальтику кишечника. Магния окисл MgO используют в медицине для нейтрализации повышенной кислотности желудочного сока, входит в состав мазей для лечения кожных болезней. Магния сульфат MgSO4•7H2O применяют как слабительное средство при желудочных заболеваниях.

 Сульфат магния (английскую соль) применяют в качестве слабительного, желчегонного (введение через дуоденальный зонд) и болеутоляющего средства при спазмах желчного пузыря. При парентеральном применении магния сульфат оказывает успокаивающее действие на ЦНС. При концентрации препарата в крови 9—10% наступает снотворный эффект, при 15—18% мг — наркотическое состояние. Большие концентрации могут вызвать угнетение дыхания.

 В медицине карбонат магния, окись магния применяют в качестве средств, нейтрализующих соляную кислоту желудка, а также как легкие слабительные.

 Перекись магния назначают в качестве дезинфицирующего средства при диспепсии, брожении в желудке и при поносах.

 . Аспарагинат, цитрат и другие органические соли магния используют при изготовлении БАДов и лекарственных препаратов с широким спектром лечебнопрофилактического действия (хронический стресс, заболевания сердечно-сосудистой системы, мочекаменная болезнь и др.)

Mn2+ Марганец участвует в обмене углеводов. Из солей Mn применяется в медицине KMnO4. Благодаря противомикробным свойствам, калия перманганат KMnO4 применяют в виде разбавленных растворов как антисептическое средство для промывания ран, полосканий, спринцевания, примочек при язвах, ожогах, различных кожных заболеваниях. Внутрь раствор KMnO4 применяются в случае отравлений для промывания желудка

В медицине в качестве антисептического средства широко применяют марганцовокислый калий — в виде водных растворов для полосканий, спринцеваний, смазывания язвенных и ожоговых поверхностей, промываний мочевого пузыря и мочевыводящих путей. В последние годы органические соединения марганца используются в минеральновитаминных комплексах, БАДах, для лечения и профилактики различных заболеваний (например, в назальных спреях при лечении аллергического ринита). Радиоактивные изотопы марганца применяют в исследовательских целях

Bi3+

 Висмут влияет на образование в организме человека «пигмента загара» – темно– коричневого пигмента меланина, который дезактивирует свободные радикалы, возникающие после облучения организма ультрафиолетом и ионизирующим излучением, а также в результате некоторых ферментативных процессов и реакций аутоокислення.

 Висмут относится к категории тяжелых металлов, он является умеренно токсичным элементом. Некоторые источники даже называют висмут «вредным» тяжелым металлом. Нитрат гидрокасовисмута Bi(OH)2NO3 назначается в виде порошков при некоторых желудочных заболеваниях как вяжущее антисептическое средство, внешне в мазях при воспалительных процессах кожи.

Применение в медицине и значение для организма катионов VI аналитической группы Co2+

 В организме человека содержится очень мало кобальта (всего 1,2 мг). Как незаменимый микроэлемент (суточная потребность 300 мкг) он входит в состав металлопротеинов, которые находятся в тканях внутренних органов: печенки, почек, поджелудочной железы, а также в эритроцитах крови.

 Кобальт принимает участие в синтезе гормонов щитовидной железы - тироксина и трииодтиронина, активирует такие ферменты, как карбоангидраза и карбоксипептидаза.  Выявлено позитивное влияние ионов Co2+ на обмен витаминов, особенно аскорбиновой кислоты, а также на белковый, углеводный, липидный и минеральный обмены и синтез витамина РР.

 Кобальт применяется в виде комплексных соединений препаратов «Коамид» и «Цинкобаламин» (В12) назначают для заболеваний системы крови – анемий, улучшения синтеза гемоглобина, усвоения препаратов железа. Этот витамин применяют также при многих заболеваниях нервной системы, кожных болезнях и ряде других патологических процессов.

 Хлористый кобальт в виде 20% раствора используется при лечении гипертонической болезни.

 Радиоактивные изотопы кобальта применяются в радиоизотопной диагностике и для лучевой терапии (Со-60).