Фазлутдинов К.К.

11.02.2018 (обновленно 12.12.2018)

7550 просмотров

Физиологическое влияние нитратов (NO3-) на организм человека, польза и вред

Содержание:

1. Общие сведения о нитратах

2. Физиологическая роль нитратов в организме

3. Негативное влияние нитратов на организм взрослых и детей

1. Общие сведения о нитратах.

Нитратами называются соли или эфирсы азотной кислоты, имеющие в своем составе однозарядный анион NO₃^-. Устаревшее название нитратов - селитры. В наше время их можно получить воздействием азотной кислоты на металлы, соли, оксиды и гидроксиды. Большинство нитратов обладают хорошей растворимостью в воде. В расплавленном виде нитраты являются сильными окислителями, тогда как в растворе они не проявляют окислительных свойств. В нормальных условиях нитраты устойчивы.

В текущее время основное применение солей азотной кислоты - это производство минеральных удобрений, взрывчатых веществ, в пиротехнике и при производстве ракетного топлива. Кроме того эти вещества применяются в медицине в качестве лекарств и как пищевые добавки при изготовлении мясопродуктов. 

2. Физиологическая роль нитратов в организме.

Окисленные и восстановленные формы кислородсодержащих соединений азота постоянно присутствуют в любых живых организмах. Они играют важную роль в процессе жизнедеятельности. Нитраты образуются в процессе обмена азотсодержащих веществ в любом нормально функционирующем растительном и животном организме. Продукты обмена нитратов отвечают за нормальную работу сердечнососудистой, желудочно-кишечной и нервной систем.

В растительных организмах связанный в нитратах азот - это важнейший элемент питания: он входит в состав белков, хлорофилла, алкалоидов. Соединения азота играют важную роль в процессах фотосинтеза, обмена веществ, образования новых клеток. Они так же незаменимы в формировании почвенного покрова и плодородия экосистем, в повышении продуктивности земледелия.

Кальциевая селитра или азотнокислый кальций - активно применяемое в овощеводстве удобрение. При точном соблюдении сроков подкормки урожая и дозировок оно не оказывает негативного эффекта на организм человека, и обеспечивает питательную среду для растений. Проблема рационального использования земель, восполнения выноса питательных элементов и, в частности, недостатка нитратов в грунте может привести к необратимым последствиям для урожая. Исследования показывают, что использование нитратных удобрений позволяет по максимуму реализовать селекционный потенциал современных овощных и фруктовых культур.

Нитросоединения могут поступать в организм человека различными путями:

• Основной объем попадает в организм со свежими и консервированными овощами (40-80% суточного потребления нитратов). Высоким содержанием нитратов отличаются листовые овощи (салат, шпинат), а также свёкла, укроп, дыни, арбузы. Распределение нитратов в частях растения неравномерно - выявлено, что большая часть накапливается в кожице. В корнеплодах нитраты концентрируются в сердцевине, а также в ботве.
• В не переработанном виде рыба и мясо содержат небольшое количество нитратов, однако они добавляются в полуфабрикатную мясную продукцию. Калийная селитра и азотнокислый натрий являются разрешенными к применению пищевыми добавками (Е252 и Е251 соответственно).
• Так же анионы NO₃^- могут поступать с питьевой водой: количество зависит от местности и вида питьевой воды. Наибольшее количество может содержаться в грунтовых водах (до 120 мг/л), наименьшее в воде из артезианских источников (до 9 мг/л). 

Есть несколько способов снизить количество NO₃^- в продуктах, употребляемых в пищу. При тщательном мытье, замачивании, температурной обработке уменьшается количество нитросоединений в овощах и фруктах. Также перед употреблением в пищу можно удалять наиболее богатые нитратами части растений, например: у патиссонов, кабачков и баклажанов стоит срезать верхнюю часть, примыкающую к плодоножке; удалить оба конца и кожуру у огурцов, свёклы, моркови. Но не стоит забывать о том, что с термической обработкой и с удалением кожуры, теряется большая часть витаминов и полезной клетчатки. При варке можно выливать "первую воду", которая может насыщаться нитратами.

В ходе биологических реакций в организме, нитраты преобразуются в эндогенную окись азота NO. Это вещество присутствует в организме в виде биологически связанных внутриклеточных молекул и является посредником в цепочке процессов, регулирующих сердечнососудистую деятельность. Многие сердечно-сосудистые заболевания связаны с нарушением усвоения продуктов обмена нитросоединений в организме. Например: факторы риска атеросклероза снижают суммарную биодоступность оксида азота NO; сахарный диабет сопровождается снижением производства в организме оксида азота. Нитраты оказывают влияние на потребность поперечнополосатой мышечной ткани в кислороде, в частности, снижают потребность в кислороде миокарда, что обуславливает лекарственный антиангинальный (антиишемический) эффект. Например, препарат нитроглицерин (сложный эфир глицерина и азотной кислоты) с 1879 г. применяют для купирования приступов ишемической болезни сердца и их предупреждения перед физической нагрузкой. Быстродействующие нитраты до сих пор являются непревзойденным средством для купирования приступов стенокардии. Они способны обеспечить непродолжительный, но надежный эффект. Основную роль в антиангинальном действии нитратов, играет мощное дилатирующее действие (расширение просвета полого органа), оказываемое на коронарные сосуды и гемодинамические изменения, которые возникают в связи с общим расслаблением системы периферийных сосудов. Все это приводит к уменьшению конечного давления в сердце.

Так же есть экспериментальные подтверждения, что при краткосрочном применении биологически доступных нитратов (растительного происхождения, например свекольный сок) улучшаются спортивные показатели. В частности, из-за опосредованного воздействия нитратов на гемоглобиновый обмен, улучшается выносливость скелетных мышц в условиях недостатка кислорода. Повышается сердечная и дыхательная эффективность, увеличивается анаэробная пороговая эффективность. 

3. Негативное влияние нитратов на организм взрослых и детей.

- Поступление в организм NO₃^- в большом количестве может приводить к иммунодепрессивному действию.

- Нитраты угнетающе действуют на здоровую микрофлору ЖКТ и способствуют развитию болезнетворной микрофлоры.

- NO₃^- влияет на нормальные функции щитовидной железы. В случае систематического превышения нормы потребления нитратов, они влияют на усвояемость йода в организме, что в свою очередь провоцирует дисфункцию щитовидной железы.

- Токсичность нитратов обусловливается их превращением в нитриты. Нитриты образуются эндогенно в ротовой полости, и в кишечнике под действием бактерий. Под действием кислотной среды в желудке они превращаются в нитрозамины, которые являются сильным канцерогеном и могут вызывать рак ЖКТ. Нитриты участвуют в окислении гемоглобина в метгемоглобин (МТГ), который не способен транспортировать кислород к тканям, и способствует развитию тканевого кислородного голодания. В норме в организме человека содержится 2% МТГ. При увеличении уровня МТГ до 30% появляются клинические признаки сердечной недостаточности (одышка, головокружение, тахикардия). При 50% метгемоглобина, без срочных реанимационных мероприятий, наступает смерть. Количество МТГ в организме регулируется, в первую очередь, ферментом метгемоглобинредуктазой, которая восстанавливает его до гемоглобина. Метгемоглобинредуктаза начинает вырабатываться в организме ребенка с трехмесячного возраста, поэтому грудные дети до года находятся в особой группе риска по количеству потребляемых нитратов.

- Так же нитриты обладают тератогенными свойствами. Тератогенное воздействие нитритов выражается в нарушении эмбрионального развития плода. При неумеренном потреблении нитратов при беременности, нитриты (метаболиты нитратного обмена) с током крови попадают через плацентарный барьер в кровоток плода. Они способствуют развитию врожденных пороков, в частности могут провоцировать пороки развития ЖКТ, а так же врожденный очаговый нефросклероз. Нефросклероз характеризуется тем, что нормальная почечная ткань заменяется соединительной, почка уменьшается в размерах и перестает функционировать.

Взрослый здоровый человек без риска для здоровья способен перенести среднесуточную дозу нитросоединений в 350-360 мг; 500 мг нитросоединений за сутки является предельно допустимым количеством; опасная для здоровья доза для взрослого человека составляет 600 мг за сутки. Для ребенка предельно допустимая норма потребления составляет 50 мг в день; для грудного ребенка токсичная доза составляет 10 мг в день.

Признаки острого отравления нитратами характеризуются симптомами сердечной недостаточности: одышка, бледность и синюшность покровов, нарушение координации и головокружение. В критических случаях может возникнуть потеря сознания и коматоз.