Биологическая роль катионов пятой аналитической группы. Применение соединений катионов пятой аналитической группы в медицине.

Железо. Среди биоэлементов, важных для жизнедеятельности всех живых существ, железо, по-видимому, играет доминирующую роль, так как оно является активатором многих каталитических процессов в организме и участвует в транспортировке газов кровью. В организме взрослого человека содержится около 3, 5 г железа. Основная его масса сконцентрирована в дыхательном пигменте эритроцитов – гемоглобине. Гемоглобин сложный белок, молекула которого состоит из двух частей: белковой (глобин) и железосодержащей (гем). Гем – комплекс железа с порфирином (замкнутым циклом из четырёх пиррольных колец). В составе молекулы гемоглобина содержится четыре гема, и в каждом – по атому железа. И хотя на долю этих атомов приходится всего 0, 35 % массы молекулы гемоглобина, именно железо придаёт ей уникальное свойство – способность захватывать молекулярный кислород и отдавать его там, где он нужен.

Значительная часть железа содержится в мышечном белке – миоглобине, структурном «родственнике» гемоглобина, который также способен обратимо связывать молекулярный кислород. При недостатке железа в организме человека (или большой потере его) развивается железодефицитная анемия. Железо играет важную роль в процессах выделения энергии, в ферментативных реакциях, в обеспечении иммунных функций, в метаболизме холестерина.

Железный купорос FeSO₄ ∙ 7H₂O – используют при лечении анемии, связанной с недостатком железа в организме.

Карбонат железа (II) FeCO₃ – применяют при слабости и истощении.

Восстановленное железо (Fe²⁺) – назначают при слабости и истощении: оно входит в состав более 20 лекарственных средств, применяемых при лечении различных видов анемий.

Гексагидрат хлорида железа (III) FeCl₃ ∙ 6H₂O – применяется наружно как дезинфицирующее и кровоостанавливающее средство.

Для лечения железодефицитных анемий применяют следующие препараты железа: аскорбинат железа (//); драже «Ферроплекс» (сульфат железа (//) с аскорбиновой кислотой); «Гемостимулин»; «Гематоген»; сироп алоэ с железом; «Бло».

Марганец. Относят к микроэлементам.

Является компонентом множества ферментов, выполняя в организме многочисленные функции:

* участвует в синтезе и обмене нейромедиаторов в нервной системе;

* препятствует свободно-радикальному окислению, обеспечивает стабильность структуры клеточных мембран;

* обеспечивает нормальное функционирование мышечной ткани;

* участвует в обмене гормонов щитовидной железы (тироксин);

* обеспечивает развитие соединительной ткани, хрящей и костей;

* усиливает гипогликемический эффект инсулина;

* повышает гликолитическую активность;

* повышает интенсивность утилизации жиров;

* снижает уровень липидов в организме;

* противодействует жировой дегенерации печени;

* участвует в регуляции обмена витаминов С, Е, группы В, холина, меди;

* участвует в обеспечении полноценной репродуктивной функции;

* необходим для нормального роста и развития организма.

Соединения марганца применяют в борьбе с ожирением, атеросклерозом, авитаминозом и т.д.

Хлорид марганца (II) MnCl₂ – назначают для лечения анемий и расстройства ЦНС.

Сульфат марганца (II) MnSO₄ – используют при лечении атеросклероза, радикулитов, для ускорения синтеза антител, лечения анемий.

В медицине используют перманганат калия. Этот антисептик применяют в водных растворах для промывания ран, полоскания горла, как прижигающее и бактерицидное, как кровоостанавливающее.

В последние годы органические соединения марганца используются в минерально-витаминных комплексах, БАД, для лечения и профилактики различных заболеваниях (например, в назальных спреях при лечении аллергического ринита).

Магний. Всего в организме человека содержится около 40 г магния, из них более половины находится в костной ткани. Основная масса магния, находящегося вне костей, сосредоточена внутри клеток. Ионы магния являются вторыми по содержанию внутриклеточными катионами после ионов калия. Вследствие этого ионы магния играют важную роль в поддержании осмотического давления внутри клеток. В организме человека и животных ионы магния являются одним из активаторов ферментативных процессов. Ионы магния, введённые подкожно или внутривенно, вызывают угнетение ЦНС и приводят к наркотическому состоянию, понижению кровяного давления и т.д. Катионы магния выводят из организма холестерин, стимулируют перистальтику кишечника, усиливают секрецию желчи.

В медицине применяют:

1. Оксид магния (жжёная магнезия) - MgO, который является одним из основных представителей антацидных средств, используемых для уменьшения повышенной кислотности желудочного сока; при введении в желудок нейтрализует соляную кислоту желудочного содержимого. Используют в стоматологии как компонент пломбировочных материалов (цинк- фосфатных цементов).

2. Белая магнезия Mg(OH)₂ ∙ 4MgCO₃ ∙ H₂O – слабительное, антацидное средство. Назначается при язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, при гиперацидном гастрите.

3. Гептагидрат сульфата магния (магнезия) – MgSO₄∙ 7 H₂O при парентеральном применении оказывает успокаивающее действие на ЦНС. В зависимости от дозы может наблюдаться снотворный или наркотический эффект. Слабительное, желчегонное, спазмолитическое. Применяется при гипертонической болезни и судорогах различного происхождения.

4. Тальк 3MgO ∙ 4SiO₂ ∙ H₂O – адсорбирующее (высушивающие средство). Применяется наружно для присыпок, входит в состав основ для приготовления пилюль и таблеток.

5. Раствор сернокислой магнезии вводят парентерально в качестве противосудорожного средства при эклампсии, эпилепсии, хорее, тетании и в качестве антиспастического лекарства при задержке мочеиспускания, бронхиальной астме, гипертонической болезни.

6. Сульфат магния (английская соль) применяют в качестве слабительного, желчегонного, болеутоляющего средства при спазмах желчного пузыря.

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

Висмут – токсичный ультромикроэлемент. О его физиологической роли известно мало. Висмут индуцирует синтез низкомолекулярных белков, образует внутриклеточные включения в эпителии почечных канальцев.

Субнитрат висмута в виде мазей и присыпок используется как защитное и противовоспалительное средство при дерматите, экземе, эрозиях и язвах кожи.

При назначении внутрь в виде суспензий, гелий или таблеток соли висмута (субсалицилат калия, дицитрат трикалия, субнитрат калия и ряд других), образуют на поверхности слизистых оболочек ЖКТ защитную плёнку, - хелатные соединения с белковым субстратом. Эта плёнка способствует уменьшению местного воспалительного процесса, заживлению пептических язв и снижению числа рецидивов. Препараты висмута обладают антибактериальным действием. Комбинированные препараты, в состав которых входит нитрат висмута основной (Викалин, Викаир) оказывают вяжущее, противокислотное и умеренное слабительное действие.

Соединения висмута используются при воспалительных заболеваниях желудка и кишечника, язве желудка и двенадцатиперстной кишки, диарее различного генеза и т.д.