В ряде последних исследований показано, что курильщики имеют значительные количества кадмия в организме. "Пассивные курильщики", то есть люди, окружающие курящих, также получают определенное количество кадмия. Кадмий - кумулятивный яд и приводит к отравлениям разной степени. Он вызывает гипертонию, накапливается в почках и снижает иммунитет. Избыток кадмия в организме уменьшает продолжительность жизни, вызывает анемию, влияет на метаболизм цинка, приводит к заболеваниям легких и уменьшает количество Т-клеток в организме. Общий иммунитет снижается из-за нарушения функций органов (печень, почки), жизненно важных для иммунной системы и уменьшения количества Т-клеток. Приведенная выше таблица содержит список источников кадмия и потенциальных последствий его воздействия на организм.

Кадмий: источники, эффекты, защитные средства

Источники:

· дым сигар и сигарет

· питьевая вода

· удобрения

· плодородный слой почвы

· промышленное загрязнение воздуха

· металлургия

· дым из печных труб

· обработанные зерна злаков

Потенциальные эффекты:

· подавление антител

· шелушение кожи

· эмфизема

· сердечные заболевания

· гипертония

· нарушение метаболизма кальция

· поражение почек

· выпадение волос

· потеря цинка организмом

Защитные средства:

· витамин С и другие антиоксиданты

· кальций

· селен

· пищевые волокна

· различные сорта капусты

· цинк

Алюминий

Несмотря на то что алюминий является легким металлом, его в последнее время считают токсичным. В течение многих лет никто не подозревал, что он может поглощаться в организме, и поэтому его все еще используют при изготовлении кухонной посуды. Алюминий используют также при изготовлении множества медицинских приспособлений, а также добавляют в виде алюмосульфата натрия во многих технологических процессах при спекании порошков. Иногда его находят в питьевой воде.

Устранение источников алюминия, таких, как кухонная посуда, алюминиевая фольга, антиокислитель, чрезвычайно важно ввиду того, что в пище уже, как правило, присутствует некоторое количество алюминия из природных источников (почвы). Подобно другим примесям, концентрация алюминия возрастает при движении по пищевой цепочке. У пациентов с болезнью Альцгеймера (старческое слабоумие) количество алюминия в нервных клетках мозга в четыре раза превышало норму. Большие дозы алюминия могут способствовать появлению этого заболевания. Кроме того, алюминий может стать причиной появления повышенной возбудимости и нарушения психомоторных реакций у детей, анемии, головной боли, заболеваний почек и печени, слабоумия у пожилых пациентов, колитов и неврологических изменений, связанных с болезнью Паркинсона. В приводимой таблице даны сведения об источниках алюминия и возможных последствиях его действия.

Алюминий: источники, эффекты, защитные средства

Источники:

· банки из алюминия

· алюминиевая фольга

· антиокислитель

· прессовочные порошки с алюмосульфатом натрия

· некоторые сорта сыра

· кухонная посуда

· дезодоранты

· питьевая вода

· солонина

· противни и сковородки

· постоянное употребление столовой соли

· препараты для снижения кислотности желудочного сока

· стабилизированный аспирин

Потенциальные эффекты:

· анемия

· болезнь Алцгеймера

· изменения в клетках мозга и нервной системы

· колит

· угнетение функции паращитовидной железы

· нарушение функции щитовидной железы

· диализное слабоумие

· головные боли

· агрессивность подростков

· болезни почек и печени

· повышенная возбудимость у детей

· низкий уровень кальция

· неврологические изменения

Защитные средства:

· витамин С

· кальций

· цинк

· пищевые волокна

3. Металлы в природе

Все живые организмы на Земле, в том числе и человек, находятся в тесном контакте с окружающей средой. Пищевые продукты и питьевая вода способствуют поступлению в организм практически всех химических элементов. Они повседневно вводятся в организм и выводятся из него. Анализы показали, что количество отдельных химических элементов и их соотношение в здоровом организме различных людей примерно одинаковы.

Мнение о том, что в организме человека можно обнаружить практически все элемента периодической системы Д.И. Менделеева, становится привычным. Однако предположения ученых идут дальше - в живом организме не только присутствуют все химические элементы, но каждый из них выполняет какую-то биологическую функцию.

Экспериментально установлено, что в организме человека металлы составляют 3 процента. Это очень много. Если принять массу человека за 70 кг, то на долю металлов приходится 2,1 кг. По отдельным металлам масса распределяется следующим образом: кальций (1700 г), калий (250 г), натрий (70 г), магний (42 г), магний (42 Г), железо (5 г), цинк (3 г). Остальное приходится на микроэлементы. Неорганические вещества в живом организме находятся в различных формах. Большинство ионов металлов образуют соединения с биологическими объектами. Уже сегодня установлено, что многие ферменты содержат ионы металлов.

Например, марганец входит в состав 12 различных ферментов, железо -в 70, медь -в 30, а цинк – более чем в 100.

Рассмотрим имеющуюся на сегодняшнее время информацию о химических элементах, которые входят в биологические системы и оказывают на них определенное влияние. Прежде всего, нужно указать на шесть элементов, атомы которых входят в состав белков и нуклеиновых кислот: углерод, водород, азот, кислород, фосфор, сера.

Далее следует выделить двенадцать элементов, роль и значение которых для жизнедеятельности организмов известны: хлор, иод, натрий, калий, магний, кальций, мараганец, железо, кобальт, медь, цинк, молибден.

3.1 Кальций

Кальций (лат. Calcium), Ca (читается «кальций»), химический элемент с атомным номером 20, расположен в четвертом периоде в группе IIА периодической системы элементов Менделеева; атомная масса 40,08. Относится к числу щелочноземельных элементов.

Природный кальций состоит из смеси нуклидов с массовыми числами 40 (в смеси по массе 96,94 %), 44 (2,09%), 42 (0,667%), 48 (0,187%), 43 (0,135%) и 46 (0,003%). Конфигурация внешнего электронного слоя 4s2. Практически во всех соединениях степень окисления кальция +2 (валентность II).

Радиус нейтрального атома кальция 0,1974 нм, радиус иона Cа2+ от 0,114 нм (для координационного числа 6) до 0,148 нм (для координационного числа 12). Энергии последовательной ионизации нейтрального атома кальция равны, соответственно, 6,133, 11,872, 50,91, 67,27 и 84,5 эВ.

По шкале Полинга электроотрицательность кальция около 1,0. В свободном виде кальций — серебристо-белый металл.

Нахождение в природе

Кальций — один из наиболее распространенных на Земле элементов. На его долю приходится 3,38% массы земной коры (5-е место по распространенности после кислорода, кремния, алюминия и железа). Из-за высокой химической активности кальций в свободном виде в природе не встречается. Большая часть кальция содержится в составе силикатов и алюмосиликатов различных горных пород (граниты, гнейсы и т. п.). В виде осадочных пород соединения кальция представлены мелом и известняками, состоящими в основном из минерала кальцита (CaCO3). Кристаллическая форма кальцита — мрамор — встречается в природе гораздо реже.