27.09.2023 (обновленно 27.09.2023)

270 просмотров

Воздействие бериллия на организм

Содержание:

1. Общие сведения о бериллии

2. Бериллий в организме человека

3. Дефицит бериллия в организме

4. Избыток бериллия в организме

1. Общие сведения о бериллии

Химический элемент бериллий Be расположен во 2 периоде, главной подгруппе II группы периодической таблицы хим.элементов Д.И.Менделеева. Название элемента переводится как “сладкий” из-за сладковатого вкуса растворимых соединений бериллия.

В соединениях бериллий проявляет степень окисления +2, что объясняется строением внешнего электронного слоя 2s²2p⁰. 

По распространенности в земной коре бериллий относится к редкоземельным металлам. В природе встречается только в соединениях, например: 

• берилл Al₂[Be₃(Si₆O₁₈)]
• бертрандит Be₄[Si₂O₇](OH)₂
• хризоберилл BeAl₂O₄
• фенакит Be₂SiO₄

в том числе и в виде драгоценных минералов:

• александрит Al₂BeO₄,
• аквамарин Be₃Al₂Si₆O₁₈,
• изумруд Be₃Al₂Si₆O₁₈ и другие.

Бериллий очень легкий (в три раза легче алюминия) серебристый металл. Обладает высокой прочностью, жаростойкостью, не подвергается коррозии. 

Области применения бериллия:

• авиастроение;
• металлургия;
• атомная промышленность;
• космическая промышленность;
• производство хирургических инструментов и зубных протезов.

2. Бериллий в организме человека

Физиологическая роль бериллия малоизучена. В организме взрослого человека содержится от 0,4 до 40 мкг бериллия, куда он поступает с пищей (около 0,01 мг/сут.), водой, через легкие, Например, при курении - одна сигарета содержит 0,0005 мкг бериллия. Усвояемость его ионов зависит от кислотности желудочного сока, составляет 4-10%. Депонируется бериллий, в основном, в костной и мышечной тканях. Нерастворимые соединения бериллия могут накапливаться и обнаруживаться в легких, печени, лимфоузлах, миокарде. 90% растворимых соединений бериллия выводится из организма с мочой. 

Бериллий содержится во многих растениях, преимущественно в листьях и семенах. Его количество зависит от содержания элемента в почве.  Больше всего бериллий накапливается в листьях салата, плодах томата, ягодах брусники, в лекарственных растениях:

• листья черники обыкновенной,
• почки сосны обыкновенной,
• почки и листья березы бородавчатой,
• кора лиственницы сибирской,
• трава горицвета амурского.

Значимые функции бериллия в организме человека не изучены. Известно его влияние на следующие процессы:

1. Фосфорно-кальциевый обмен. В  желудочно-кишечном тракте растворимые соли бериллия взаимодействуют с фосфатами, образуя труднорастворимый фосфат бериллия Be₃(PO₄)₂, который замещает фосфат кальция Ca₃(PO₄)₂ в составе костной ткани и способствует ее разрушению.

Ca₃(PO₄)₂ +  3Be²⁺ = Be₃(PO₄)₂↓ + 3Ca²⁺

1. Цикл жизнедеятельности клетки. Соединения бериллия могут проникать в клеточное ядро, где взаимодействуют с молекулами ДНК, нарушая их структуру ⎼ происходят хромосомные изменения.
2. Работа ферментативных систем. Ионы бериллия и магния имеют схожие физико-химические свойства. Этим объясняется способность Be²⁺ связываться с белками, замещая Mg²⁺. Это приводит к нарушению активности магнийсодержащих ферментов ⎼ энолазы, карбоксилазы, фосфатазы, гексокиназы ⎼ и сбою процессов, зависимых от участия этих ферментов: фосфорный обмен, синтез белка, расщепление глюкозы, вывод из организма токсинов и шлаков. В присутствии магния в организме проходит более 300 каталитических реакций. 
3. Иммунный статус организма. Бериллий образует нестойкие соединения с белками, которые становятся антигенами. Организм начинает вырабатывать антитела на собственные белки, расходуя при этом резервы. Частой реакцией на подобные антитела становятся различные аллергические реакции организма.

3. Дефицит бериллия в организме

Не выявлен

4. Избыток бериллия в организме

Бериллий токсичный, мутагенный, канцерогенный ультрамикроэлемент. Особую токсичность имеют летучие соединения, проникающие в организм через дыхательные пути - пыль на производствах, связанных с бериллием. Это приводит к развитию тяжелого легочного заболевания - бериллиозу.

Признаки острого бериллиоза:

• коньюктивит, 
• слезотечение, 
• заложенность носа или выделения,
• осиплый голос,
• не глубокий кашель. 

Признаки хронического бериллиоза - развивается через год и более после прекращения контакта с бериллиевой пылью:

• усталость,
• кашель,
• боль в грудной клетке,
• одышка, 
• потеря веса.

Другие проявления избытка бериллия в организме:

• разрушение костной ткани,
• поражения кожи - экзема, дерматоз,
• поражение слизистых оболочек глаз - литейная лихорадка,
• поражение слизистых оболочек ЖКТ,
• нарушение функций печени, миокарда,
• развитие онкологических заболеваний,
• развитие аутоиммунных процессов.