Применение стронция. Стронций в организме человека

Стронций – в каких продуктах содержится, суточная норма и дефицит, чем опасен элемент

Применение стронция. Стронций в организме человека

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. © https://ydoo.info/micro/stronciy.htmlПо 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:

НаименованиеОбозначениеНомер атомаГруппаМасса атомов (г/моль)Плотность (г/см³)Температура кипения и плавления (°С)
СтронцийSr38287,622,64777

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.

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.

Источник: https://ydoo.info/micro/stronciy.html

Стронций

Применение стронция. Стронций в организме человека

Стронций — химический элемент с атомным номером 38. Принадлежит к 2-й группе периодической таблицы химических элементов (по устаревшей короткой форме периодической системы принадлежит к главной подгруппе II группы, или к группе IIA), находится в пятом периоде таблицы.

Атомная масса элемента 87,62(1) а. е. м.. Обозначается символом Sr (от лат. Strontium). Простое вещество стронций — мягкий, ковкий и пластичный щёлочноземельный металл серебристо-белого цвета.

Обладает высокой химической активностью, на воздухе быстро реагирует с влагой и кислородом, покрываясь жёлтой оксидной плёнкой.

Новый элемент обнаружили в минерале стронцианите, найденном в 1764 году в свинцовом руднике близ шотландской деревни Стронти́ан (англ. Strontian, гэльск. Sròn an t-Sìthein), давшей впоследствии название новому элементу. Присутствие в этом минерале оксида нового металла было установлено в 1787 году Уильямом Крюйкшенком и Адером Кроуфордом. Выделен в чистом виде сэром Хемфри Дэви в 1808 году.

Нахождение в природе

В свободном виде стронций не встречается ввиду его высокой химической активности. Он входит в состав около 40 минералов. Из них наиболее важный — целестин SrSO4 (51,2 % Sr). Добывают также стронцианит SrCO3 (64,4 % Sr). Эти два минерала имеют промышленное значение. Чаще всего стронций присутствует как примесь в различных кальциевых минералах.

Среди прочих минералов стронция:

  • SrAl3(AsO4)SO4(OH)6 — кеммлицит;
  • Sr2Al(CO3)F5 — стенонит;
  • SrAl2(CO3)2(OH)4·H2O — стронциодрессерит;
  • SrAl3(PO4)2(OH)5·H2O  — гойясит;
  • Sr2Al(PO4)2OH — гудкенит;
  • SrAl3(PO4)SO·4(OH)6 — сванбергит;
  • Sr(AlSiO4)2 — слосонит;
  • Sr(AlSi3O8)2·5H2O  — брюстерит;
  • Sr5(AsO4)3F — ферморит;
  • Sr2(B14O23)·8H2O  — стронциоджинорит;
  • Sr2(B5O9)Cl·H2O  — стронциохильгардит;
  • SrFe3(PO4)2(OH)5·H2O  — люсуньит;
  • SrMn2(VO4)24H2O  — сантафеит;
  • Sr5(PO4)3OH — беловит;
  • SrV(Si2O7) — харадаит;
  • SrB2Si2O8 — пековит.

По уровню физической распространённости в земной коре стронций занимает 23-е место — его массовая доля составляет 0,014 % (в литосфере — 0,045 %). Мольная доля металла в земной коре 0,0029 %.
Стронций содержится в морской воде (8 мг/л).

Месторождения

Известны месторождения в Калифорнии, Аризоне (США); Новой Гранаде; Турции, Иране, Китае, Мексике, Канаде, Малави.

В России обнаружены, но в настоящее время не разрабатываются месторождения стронциевых руд: Синие камни (Дагестан), Мазуевское (Пермский край), Табольское (Тульская область), а также месторождения в Бурятии, Иркутской области, Красноярском крае, Якутии и на Курильских островах.

Получение

Существуют три способа получения металлического стронция:

  • термическое разложение некоторых соединений;
  • электролиз;
  • восстановление оксида или хлорида.

Основным промышленным способом получения металлического стронция является термическое восстановление его оксида алюминием. Далее полученный стронций очищается возгонкой.

Электролитическое получение стронция электролизом расплава смеси SrCl2 и NaCl не получило широкого распространения из-за малого выхода по току и загрязнения стронция примесями.

При термическом разложении гидрида или нитрида стронция образуется мелкодисперсный стронций, склонный к лёгкому воспламенению.

Физические свойства

Стронций — мягкий серебристо-белый металл, обладает ковкостью и пластичностью, легко режется ножом.

Полиморфен — известны три его модификации. До 215 °С устойчива кубическая гранецентрированная модификация (α-Sr), между 215 и 605 °С — гексагональная (β-Sr), выше 605 °С — кубическая объёмноцентрированная модификация (γ-Sr).

Температура плавления: 768 °С, температура кипения: 1390 °С.

Химические свойства

Стронций в своих соединениях всегда проявляет степень окисления +2. По свойствам стронций близок к кальцию и барию, занимая промежуточное положение между ними.

В электрохимическом ряду напряжений стронций находится среди наиболее активных металлов (его нормальный электродный потенциал равен −2,89 В). Энергично реагирует с водой, образуя гидроксид:

 Sr + 2H2O → Sr(OH)2 + H2↑

Взаимодействует с кислотами, вытесняет тяжёлые металлы из их солей. С концентрированными кислотами (H2SO4, HNO3) реагирует слабо.

Металлический стронций быстро окисляется на воздухе, образуя желтоватую плёнку, в которой, помимо оксида SrO, всегда присутствуют пероксид SrO2 и нитрид Sr3N2. При нагревании на воздухе загорается, порошкообразный стронций на воздухе склонен к самовоспламенению.

Энергично реагирует с неметаллами — серой, фосфором, галогенами. Взаимодействует с водородом (выше 200 °С), азотом (выше 400 °С). Практически не реагирует со щелочами.

При высоких температурах реагирует с CO2, образуя карбид:

 5Sr + 2CO2 → SrC2 + 4SrO

Легкорастворимы соли стронция с анионами Cl−, I−, NO3−. Соли с анионами F−, SO42−, CO32−, PO43− малорастворимы.

Из-за высокой химической активности стронция его хранят в закрытой стеклянной посуде под слоем керосина.

Применение

Основные области применения стронция и его химических соединений — это радиоэлектронная промышленность, пиротехника, металлургия, пищевая промышленность.

Металлургия

Стронций применяется для легирования меди и некоторых её сплавов, для введения в аккумуляторные свинцовые сплавы, для десульфурации чугуна, меди и сталей.

Металлотермия

Стронций чистотой 99,99—99,999 % применяется для восстановления урана.

Магнитные материалы

Магнитотвёрдые ферриты стронция широко употребляются в качестве материалов для производства постоянных магнитов.

Пиротехника

В пиротехнике применяются карбонат, нитрат, перхлорат стронция для окрашивания пламени в карминово-красный цвет. Сплав магний-стронций обладает сильнейшими пирофорными свойствами и находит применение в пиротехнике для зажигательных и сигнальных составов.

Ядерная энергетика

Уранат стронция играет важную роль при получении водорода (стронций-уранатный цикл, Лос-Аламос, США) термохимическим способом (атомно-водородная энергетика), и, в частности, разрабатываются способы непосредственного деления ядер урана в составе ураната стронция для получения тепла при разложении воды на водород и кислород.

Высокотемпературная сверхпроводимость

Оксид стронция применяется в качестве компонента сверхпроводящих керамик.

Вакуумные электронные приборы

Оксид стронция, в составе твёрдого раствора оксидов других щёлочноземельных металлов — бария и кальция (BaO, CaO), используется в качестве активного слоя катодов косвенного накала в вакуумных электронных приборах.

Химические источники тока

Фторид стронция используется в качестве компонента твёрдотельных фторионных аккумуляторных батарей с большой энергоёмкостью и энергоплотностью.

Сплавы стронция с оловом и свинцом применяются для отливки токоотводов аккумуляторных батарей. Сплавы стронций-кадмий — для анодов гальванических элементов.

Медицина

Изотоп с атомной массой 89, имеющий период полураспада 50,55 суток, применяется (в виде хлорида) в качестве противоопухолевого средства.

Влияние на организм человека

Не следует путать действие на организм человека природного стронция (не радиоактивного, малотоксичного и более того, широко используемого для лечения остеопороза) и радиоактивных изотопов стронция.

Стронций природный — составная часть микроорганизмов, растений и животных. Стронций является аналогом кальция, поэтому он наиболее эффективно откладывается в костной ткани. В мягких тканях задерживается менее 1 %.

Стронций с большой скоростью накапливается в организме детей до четырёхлетнего возраста, когда идёт активное формирование костной ткани.

Обмен стронция изменяется при некоторых заболеваниях органов пищеварения и сердечно-сосудистой системы.

Пути попадания:

  1. вода (предельно допустимая концентрация стронция в воде в РФ — 8 мг/л, а в США — 4 мг/л)
  2. пища (томаты, свёкла, укроп, петрушка, редька, редис, лук, капуста, ячмень, рожь, пшеница)
  3. интратрахеальное поступление
  4. через кожу (накожное)
  5. ингаляционное (через лёгкие)
  6. люди, работа которых связана со стронцием (в медицине радиоактивный стронций используют в качестве аппликаторов при лечении кожных и глазных болезней.

Основные области применения:

  • природного стронция — радиоэлектронная промышленность, пиротехника, металлургия, металлотермия, пищевая промышленность, производство магнитных материалов;
  • радиоактивного — производство атомных электрических батарей, атомно-водородная энергетика, радиоизотопные термоэлектрические генераторы и другое).

Влияние нерадиоактивного стронция проявляется крайне редко и только при воздействии других факторов (дефицит кальция и витамина D, неполноценное питание, нарушения соотношения микроэлементов таких, как барий, молибден, селен и другие). Тогда он может вызывать у детей «стронциевый рахит» и «уровскую болезнь» — поражение и деформацию суставов, задержку роста и другие нарушения.

Радиоактивный стронций практически всегда негативно воздействует на организм человека. Откладываясь в костях, он облучает костную ткань и костный мозг, что увеличивает риск заболевания злокачественными опухолями костей, а при поступлении большого количества может вызвать лучевую болезнь.

Изотопы

Основная статья: Изотопы стронция

В природе стронций встречается в виде смеси четырёх стабильных изотопов 84Sr (0,56(2) %), 86Sr (9,86(20) %), 87Sr (7,00(20) %), 88Sr (82,58(35) %). Проценты указаны по числу атомов. Известны также радиоактивные изотопы стронция с массовым числом от 73 до 105.

Лёгкие изотопы (до 85Sr включительно, а также изомер 87mSr) испытывают электронный захват, распадаясь в соответствующие изотопы рубидия. Тяжёлые изотопы, начиная с 89Sr, испытывают β−-распад, переходя в соответствующие изотопы иттрия.

Наиболее долгоживущим и важным в практическом плане среди радиоактивных изотопов стронция является 90Sr.

Стронций-90

Основная статья: Стронций-90

Изотоп стронция 90Sr является радиоактивным с периодом полураспада 28,78 года. 90Sr претерпевает β−-распад, переходя в радиоактивный 90Y (период полураспада 64 часа), который, в свою очередь, распадается в стабильный цирконий-90. Полный распад стронция-90, попавшего в окружающую среду, произойдёт лишь через несколько сотен лет.

90Sr образуется при ядерных взрывах и внутри ядерного реактора во время его работы. Образование стронция-90 при этом происходит как непосредственно в результате деления ядер урана и плутония, так и в результате бета-распада короткоживущих ядер с массовым числом A = 90 (в цепочке 90Se → 90Br → 90Kr → 90Rb → 90Sr), образующихся при делении.

Применяется в производстве радиоизотопных источников энергии в виде титаната стронция (плотность 4,8 г/см³, а энерговыделение — около 0,54 Вт/см³).

Источник: https://chem.ru/stroncij.html

Стронций в организме человека

Применение стронция. Стронций в организме человека

Стронций (Sr) – химический элемент, занимающий в Периодической системе Д.И. Менделеева 38-е место. В простом виде при нормальных условиях представляет собой щелочноземельный серебристо-белый металл, очень пластичный, мягкий и ковкий (легко режется ножом). На воздухе очень быстро окисляется кислородом и влагой, покрываясь окисью желтого цвета. Химически очень активен.

Стронций был открыт ы 1787 году двумя химиками У. Крюйкшенком и А. Кроуфордом, впервые в чистом виде выделен Х. Дэви в 1808 году. Свое название получил благодаря шотландской деревне Строншиан, где в 1764 году был обнаружен не известный ранее минерал, также в честь деревни названный стронциатом.

Из-за высокой химической активности в чистом виде в природе стронций не встречается.

В природе довольно распространен, входит в состав около 40 минералов, из которых самыми распространенными являются целестин (сульфат стронция) и стронцианит (карбонат стронция).

Именно из этих минералов стронций добывают в промышленных масштабах. Самые крупные месторождения стронциевых руд обнаружены в США (Аризона и Калифорния), России и некоторых других странах.

Стронций и его соединения нашли широкое применение в радиоэлектронной промышленности, металлургии, пищевой промышленности и пиротехнике.

Стронцию очень часто в минералах сопутствует кальцию и он является довольно распространенным химическим элементом. Его массовая доля в земной коре около 0,014%, концентрация в морской воде около 8 мг/л.

Роль стронция в организме человека

Очень часто, когда говорят о влиянии стронция на организм человека, имеют негативный подтекст. Это весьма распространенное заблуждение связано с тем, что его радиоактивный изотоп 90Sr действительно крайне опасен для здоровья.

Он образуется при ядерных реакциях в реакторах и во время ядерных взрывов, а при попадании в организм человека откладывается в костном мозге и очень часто приводит к весьма трагическим последствиям, поскольку буквально блокирует кроветворение.

Но обычный, нерадиоактивный, стронций в разумных дозах не только не опасен, а просто необходим человеческому организму. Стронций даже применяется в лечении остеопороза.

Вообще, стронций обнаруживается почти во всех живых организмах, как в растениях, так и в животных. Он является аналогом кальция и может легко его замещать в костной ткани без особых последствий для здоровья.

Кстати, именно это химическое свойство стронция делает крайне опасным его упомянутый радиоактивный изотоп. Почти весь (99%) стронций откладывается в костной ткани, и менее 1% стронция задерживается в остальных тканях организма.

Концентрация стронция в крови составляет около 0,02 мкг/мл, в лимфатических узлах 0,30 мкг/г, легких 0,2 мкг/г, яичниках 0,14 мкг/г, почках и печени 0,10 мкг/г.

У маленьких детей (в возрасте до 4-х лет) стронций накапливается в организме, поскольку в этот период активно формируется костная ткань. В организме взрослого человека содержится около 300-400 мг стронция, что довольно много по сравнению с другими микроэлементами.

Стронций предотвращает развитие остеопороза и кариеса зубов.

Синергистом и одновременно антагонистом стронция является кальций, который по своим химическим свойствам весьма близок к нему.

Источники стронция в организме человека

Точно суточная потребность человека в стронции не установлена, по некоторым из имеющихся сведений она составляет до 3-4 мг. Подсчитано, что в среднем в сутки человек с пищей потребляет 0,8-3,0 мг стронция.

Поступающий с пищей стронций усваивается только на 5-10%. Его всасывание происходит преимущественно в двенадцатиперстной и подвздошной кишках. Выводится стронций в основном через почки, значительно в меньшей степени с желчью. В кале обнаруживается только неабсорбированный стронций.

Улучшает усвоение стронция витамин D, лактоза, аминокислоты аргинин и лизин. В свою очередь растительный рацион с высоким содержанием клетчатки, а также сульфаты натрия и бария, уменьшают абсорбцию стронция в пищеварительном тракте.

Продукты питания, содержащие стронций:

  • бобовые культуры (бобы, горох, фасоль, соя);
  • зерновые (греча, овес, пшено, пшеница мягких и твердых сортов, дикий рис, рожь);
  • растения, образующие клубни, а также корнеплоды (картофель, свекла, репа, морковь, имбирь);
  • фрукты (абрикос, айва, ананас, виноград, груша, киви);
  • зелень (сельдерей, укроп, руккола);
  • морская капуста (ламинария);
  • орехи (арахис, бразильский орех, кешью, макадамия, фисташки, фундук);
  • мясные продукты, в особенности кости и хрящи.

Нехватка стронция в организме человека

Сведения о дефиците стронция в организме человека в специальной литературе отсутствуют. Проведенные на животных эксперименты показывают, что недостаток стронция приводит к отсталости в развитии, угнетению роста, разрушению зубов (кариес), кальцификации костей и зубов.

Избыток стронция в организме человека

При избытке стронция может развиться заболевание, которое в народе называется как “уровская болезнь”, а на медицинском языке – “стронциевый рахит” или болезнь Кашина-Бека.

Данное заболевание впервые было выявлено среди населения, которое проживало в бассейне р. Урал и в Восточной Сибири. Житель г. Нерченска И.М.

Юренский в 1849 году в журнале “Труды вольного экономического общества” написал статью “Об уродливости жителей берегов Урова в Восточной Сибири”.

Долгое время лекари не могли объяснить природу этого эндемического заболевания. Проведенные позже исследования объяснили природу данного феномена.

Оказалось, что это заболевание возникает из-за того, что ионы стронция при поступлении в организм в избыточном количестве вытесняют из костей существенную долю кальция, что приводит к дефициту последнего.

В результате страдает весь организм, но наиболее типичным проявлением данного заболевания оказывается развитие дистрофических изменений костей и суставов, в особенности в период интенсивного роста (у детей). Помимо этого нарушается фосфорно-кальциевое соотношение в крови, развивается дисбактериоз кишечника, фиброз легких.

Чтобы вывести избыток стронция из организма, используют пищевые волокна, соединения магния и кальция, сульфаты натрия и бария.

Однако особую опасность представляет упоминавшийся выше радиоактивный стронций-90. Накапливаясь в костях он не только поражает костный мозг, препятствуя выполнению организмом кроветворной функции, но и вызывает лучевую болезнь, поражает мозг и печень, в тысячи раз увеличивает риск развития онкологических заболеваний, в особенности рака крови.

Усугубляет ситуацию еще то обстоятельство, что стронций-90 имеет среднедлительный период полураспада (28,9 лет) – как раз средняя продолжительность генерации людей.

Поэтому при радиоактивном заражении местности ждать его быстрой дезактивации не приходится, но в то же время его радиоактивность очень высока.

Другие радиоактивные элементы распадаются либо очень быстро, например многие изотопы йода имеют период полураспада, исчисляемый часами и сутками, либо очень медленно, поэтому имеют низкую лучевую активность. Ни того, ни другого не сказать о стронции-90.

Но и это еще не все.

Дело в том, что стронций-90 при попадании в почву вытесняет кальций и в последующем усваивается растениями, животными и, по пищевой цепи, доходит до человека со всеми вытекающими из этого последствиями.

Особенно “богаты” стронцием оказываются корнеплоды и зеленые части растений. В итоге зараженные радиоактивным стронцием сельскохозяйственные угодья могут быть выведены из оборота на сотни лет.

Источник: https://zdips.ru/zdorovoe-pitanie/mineraly/1649-strontsij-v-organizme-cheloveka.html

Стронций: влияние на организм, избыток и недостаток, стронций в продуктах

Применение стронция. Стронций в организме человека

История открытия и названия стронция довольно обычна: этот металл был обнаружен в составе минерала, найденного во второй половине XVIII века, и позже названного стронцианитом – деревня в Шотландии, где нашли этот минерал, называлась Строншиан. Только через 30 лет учёные поняли, что в найденном минерале есть новый металл, а в чистом виде стронций выделили ещё позже – это сделал в 1808 году Хэмфри Дэви, знаменитый английский химик и физик.

Стронций – серебристо-белый, мягкий и пластичный металл; он очень активен и быстро вступает в химические реакции, но в природе не встречается в чистом виде, а только в составе минералов, чаще вместе с кальцием; минералов, содержащих стронций, на сегодня известно около 40, но промышленное значение имеют только некоторые из них.

Стронций и его соединения применяются в разных областях промышленности и науки: в радиоэлектронике, металлургии, пищевой промышленности, медицине.

Любопытно, что в пиротехнике стронций применялся ещё тогда, когда не был известен, как отдельный элемент: его соединения позволяли получать огни красного цвета, поэтому фейерверки и салюты почти до середины XX века были основной областью применения стронция.

В медицине стронций – Sr90 – используется для проведения лучевой терапии при опухолях, эрозиях и других поражениях тканей и органов, но так можно лечить только те очаги, которые расположены неглубоко – например, в коже и слизистых оболочках.

Стронций в продуктах

Стронций входит в состав многих живых организмов: он есть в бактериях, растениях, в тканях животных, и его количество зависит от особенностей того или иного вида, а также от присутствия других химических элементов.

В организм животных он попадает с пищей и водой; точно так же он поступает в организм человека – от 0,8 до 3 мг в сутки, хотя мы можем получать его и другими путями: из воздуха; при работе на производствах, где используется природный стронций; в медицине – там применяется стронций радиоактивный.

Если стронций поступает с пищей и водой, то организм усваивает его только на 5-10%; больше всего стронция в растительных продуктах – пшенице, ржи, ячмене, капусте, луке, редисе, редьке, петрушке, укропе, свекле, помидорах; а также в хрящах и костной ткани – там он накапливается чаще всего.

У человека он тоже концентрируется в костях, и во взрослом организме его может быть примерно 320 мг; есть он также в лимфоузлах, лёгких, печени, почках и крови. Ещё стронций попадает в наш организм через кожу и при вдыхании воздуха.

Что касается воды, то в нашей стране допустимое количество в ней стронция почему-то вдвое превышает такой же показатель для США.

Влияние стронция на организм

У медиков нет данных о токсичности природного стронция для человека, как и о его летальной дозе, но о содержании стронция в организме можно узнать, исследуя мочу, кровь или волосы.

Когда речь заходит о влиянии стронция на организм, то большинство людей почему-то думают, что он вреден, и его следует избегать, но вредными являются только его радиоактивные изотопы.

Малотоксичный природный стронций даже используется при лечении остепороза, так как снижает скорость разрушения костной ткани, но химические свойства природного и радиоактивного стронция почти не отличаются – возможно, поэтому неспециалисты путают особенности их воздействия.

Причиной образования радиоактивного стронция могут быть аварии на атомных электростанциях и ядерные взрывы, и такой стронций всегда оказывает на организм человека негативное влияние. Откладываясь в костях, он разрушает их структуру и поражает костный мозг, вызывает образование опухолей и лучевую болезнь; стронций также поражает мозг и печень.

В России в течение десятилетий проводилось немало ядерных испытаний, да и аварии были не только в Чернобыле, поэтому заболеваний, связанных с радиоактивным стронцием, тоже было достаточно. Стронций, как и другие радиоактивные продукты, накапливается не только в атмосфере, но также в воде и почвах, причём там его содержится больше, так как атмосфера всё-таки очищается быстрее.

Одним из основных загрязняющих радионуклидов является именно стронций-90. Когда он попадает в почву, его вместе с другими элементами впитывают растения, и чаще всего таким стронцием «богаты» корнеплоды, клубневые растения (в том числе картофель) и бобовые; в зерновых стронция меньше, но он там тоже есть – к счастью, в основном он накапливается в их стеблях и листьях, а не в зёрнах.

Конечно, из растений он тоже попадает в организмы животных и человека, но для того, чтобы он накопился в скелете, надо годами получать его из продуктов питания, воды и воздуха, а также при работе на производстве, хотя в последнем случае стронций накапливается в организме быстрее. Поэтому, когда стронций-90 долгое время поступает в организм, даже в небольших дозах – как это часто бывает на производстве, то это часто приводит к развитию лейкемии и рака костей.

Нерадиоактивный стронций тоже может оказывать на здоровье человека негативное влияние, но это бывает редко. Как правило, при этом наблюдается нехватка других элементов: кальция, витамина D, селена и др., и в таких случаях могут развиваться редкие заболевания – уровская болезнь и стронциевый рахит.

Название уровской болезни происходит от названия реки Уров, протекающей в Забайкалье – это заболевание было описано ещё в середине XIX века. У жителей той местности кости сильно искривлялись и становились ломкими, а суставы сильно болели, и с возрастом большинство из них с трудом могли передвигаться, или превращались в инвалидов.

Результаты наблюдений показывали, что возникновение болезни связано именно с местностью, так как девушки, которые после замужества переселялись в другие деревни, не заболевали, если только заболевание не успело проявиться раньше. И напротив, те, кто приезжал к реке Уров на жительство из других мест, через несколько лет поражались этой болезнью, но у них её симптомы были менее выраженными, так как их детство проходило в другой местности.

Однако, несмотря на все эти признаки, конкретную причину болезни удалось установить только в XX веке – оказалось, что концентрация стронция в местной воде была сильно повышена.

Развивается же заболевание потому, что ионы стронция вытесняют из костей кальций; если же при этом наблюдается ещё и недостаток кальция, то оно быстро прогрессирует. Поражается в таком случае весь организм, но больше всего страдает костно-суставная система, особенно в период роста и развития костей и хрящей.

Стронциевый рахит развивается у детей: в костях резко уменьшается содержание кальция, и обычное лечение – с препаратами витамина D, кальция и фосфора, не даёт результатов.

Если радиоактивные соединения стронция попадают в организм с воздухом, патологические изменения возникают в лёгких: развивается фиброз – заболевание, при котором в лёгких утолщаются межальвеолярные перегородки. У таких больных дыхание бывает поверхностным и учащённым, возникает одышка, частый кашель, бронхиты, сердечная недостаточность; может поражаться кожа и т.д.

При избытке стронция назначается корректирующее лечение: применяться могут сульфаты бария и натрия, пищевые волокна, препараты кальция и магния.

При отравлениях стронцием может применяться препарат полисурьмин, а также вещество Na2Ca ЭДТА, относящее к группе так называемых комплексообразователей, способных проходить даже сквозь мембраны клеток, и выводить радиоактивные вещества из организма.

Можно вспомнить и о народных средствах, хотя их имеет смысл применять только в неосложнённых случаях. Это настой хвоща полевого и листьев и цветков подсолнечника – по 1 ст.л. на 800 мл кипятка; при отравлениях стронцием его принимают по 100 мл 4 раза в день.

При пониженном содержании стронция патологии развиваются у животных – это показали опыты на морских свинках и крысах, но данных о влиянии недостатка стронция на организм человека у медиков нет, как и данных о его токсичности.

Стронций активно взаимодействует со многими другими элементами: его ионы могут замещать кальций в костной ткани, но чаще всего это и приводит к развитию заболеваний.

Усвоение стронция улучшается в присутствии некоторых аминокислот – например, лизина; лактозы и витамина D.

Уменьшается же его усвоение в присутствии сульфата бария и натрия, а также в том случае, если в рационе содержится много грубых пищевых волокон.

Гатаулина Галина
для женского журнала InFlora.ru

При использовании и перепечатке материала активная ссылка на женский онлайн журнал InFlora.ru обязательна

Источник: https://www.inflora.ru/directory/vitamins-and-minerals/strontium.html

Мед-Центр Здоровье
Добавить комментарий