Титан в організмі людини: роль, джерела, нестача і надлишок
Титан (Ti) - хімічний елемент, який займає в періодичній системі Д.І. Менделєєва 22 місце. В елементарному вигляді являє собою легкий метал сріблясто-білого кольору, що відрізняється високою міцністю.
З сполуками титану людство познайомилося порівняно недавно, лише в кінці XVIII століття. Точніше, в 1791 році двічі відбулися два незалежних один від одного виявлення оксиду невідомого металу, який в 1795 році все ж отримав свою назву - "титан". Однак про це відкриття дізналося так мало хіміків, що через 10 років, в 1801 році, відкриття титану відбулося ще раз.
Металевий титан був отриманий тільки в 1825 році шведським хіміком Й.Я. Берцелиусом. Настільки багато часу для розкладання оксиду титану знадобилося в зв'язку з тим, що ця сполука дуже хімічно стійко, та й очистити його від домішок, щоб отримати хоч крихту чистого титану, виявилося заняттям не з простих. Саме тому перший хімічно чистий зразок титану був отриманий зовсім не з його оксиду, а з йодиду (TiI4).
Росія займає друге місце в світі за запасами титану (після Китаю) і має при цьому кілька десятків його родовищ (проте, на сьогоднішній день освоєно лише дев'ять). Добувається мінеральна сировина Росія експортує в інші країни. Основними виробниками металевого титану є США, Японія, Великобританія, Україна, Казахстан, Китай. У деяких країнах побудовані комбінати з виробництва пігментного діоксиду титану (США, Німеччина, Великобританія, Японія, Франція), потреба в якому промисловості дуже висока.
Завдяки своїм хімічним, фізичним властивостям (стійкості до корозії, особливо в кислому середовищі, здатності сплавлятися з багатьма металами, легкості і т.д.) і, що зовсім важливо, дешевизні (1 кг титану на світовому ринку коштує $ 15-25), титан знайшов дуже широке застосування в промисловості і техніці. Але найбільше титан затребуваний в космічній та медичної промисловості. Титан в 2-4 рази міцніше сплавів заліза, і в 6-12 разів - сплавів алюмінію. Потрібно дуже сильно постаратися (витратити чимало часу), щоб перегнути і зламати титанову дріт.
Титан служить матеріалом для виготовлення найрізноманітніших медичних інструментів, особливо хірургічних (затискачі, скальпелі, пінцети). Але найбільше він цінується як матеріал для виготовлення різних протезів, адже титан не тільки міцний, легкий і стійкий до корозії, він ще і біологічно інертний. Виготовлені з нього штучні частини організму не викликають алергічної реакції. До того ж металевий титан дуже легко очистити від домішок, чого не скажеш про кобальтових сплавах і сталі. Титан широко застосовується в ортопедії, в тому числі зубної (коронки, брекети), в щелепно-лицевої хірургії, нейрохірургії і т.д.
Застосування в сучасній медицині знаходить не тільки металевий титан, але і його сполуки. Оксид титану входить до складу багатьох кремів і мазей, оскільки має протизапальну, бактерицидну, фунгіцидну і підсушують шкіру дією. Ці його властивості використовуються в лікуванні герпесу, вугрового висипу, запалень порожнини рота і губ.
У оксиду титану є ще одна чудова властивість: він не пропускає ультрафіолетове випромінювання, особливо короткохвильового діапазону (найнебезпечнішого для людини). Як ви вже напевно здогадалися, саме тому основним компонентом всіляких кремів і спреїв від засмаги є оксид титану. Саме він надає всім цим косметичним засобам білосніжний колір.
Роль титану в організмі людини
Не так давно було встановлено, що титан необхідний організму не тільки людини, а й багатьох інших живих істот. Незважаючи на високу поширеність титану, в організмі людини він присутній в мікроскопічних кількостях.
Всі аспекти біологічної ролі титану не розкриті, але на сьогоднішній день все ж відомо багато. Так, вчені встановили, що титан абсолютно необхідний для утворення еритроцитів в кістковому мозку, він бере участь в процесах синтезу гемоглобіну, впливає на функціонування імунної системи, регулює рівень холестерину і карбаміду (сечовини) в крові. Титан бере участь у багатьох метаболічних реакціях.
Джерела титану в організмі людини
Підраховано, що в середньому на добу в організм людини потрапляє 0,85 мг титану, в основному з водопровідною водою і продуктами харчування. Деяка частина потрапляє через легені з повітрям. Однак з'єднання титану настільки хімічно міцні, що організм засвоює лише 1-3% потрапляє в нього титану. В середньому в організмі дорослої людини міститься близько 20 мг титану. Виводиться титан з організму переважно з калом і сечею.
З'єднання титану присутні в морській воді, отже, потрапляють в організми водних рослин і тварин. Наземні представники флори отримують титан з грунту. Рослиноїдні тварини отримують титан з поїдаються рослин, хижі і падальщики - з тіл поїдаються тварин.
Рекордсменами за змістом титану є такі продукти харчування:
- кладофора (кущисті яскраво-зелені водорості, яка часто зустрічається як в морях, так і в прісних водоймах);
- яйця;
- молоко і вершкове масло;
- м'ясо тварин;
- надземні частини трав'янистих рослин.
- насіння соняшника
Однак, сучасні реалії такі, що в людський організм потрапляє в основному не той титан, який включений в обмінні процеси живих організмів. Справа в тому, що в даний час з'єднання цього хімічного елемента широко використовуються у виробництві різних харчових барвників, соусів, приправ, пакувального матеріалу, а також при обробці м'яса птиці. Оксид титану має маркування Е171, і використовується в якості освітлювача у виробництві цукерок, кондитерських виробів (наприклад, зефіру), жувальної гумки (подушечки Orbit і Dirol), локшини, крабових паличок, глазурі, "білих" ковбас і паштетів і т.п. Якщо ви купуєте будь-який харчовий продукт білого кольору, ймовірність знаходження в ньому окису титану становить 90%. У фармакології він використовується для фарбування деяких препаратів, в косметології їм фарбують креми, гелі, шампуні, мила.
Дефіцит титану в організмі людини
На сьогоднішній день недолік титану у тварин і людини не вивчений. По всій видимості, його просто не буває. Тварини і людина отримують достатню кількість цього мікроелемента з води і їжі. Однак, помічено, що при деяких хронічних захворюваннях концентрація титану в крові дещо зменшується, а введення містять його препаратів дещо покращує стан хворих.
Поки що є припущення, що титан виконує в організмі роль антиоксиданту, який захищає клітини і дрібні капіляри від пошкоджень вільними радикалами. Залишається чекати підтвердження або спростування цієї медичної гіпотези.
Надлишок титану в організмі людини
Титан є нетоксичним металом, тому відомості про летальної дози його прийому відсутні. Відомо лише, що регулярне вдихання повітря, забрудненого суспензією оксиду титану, здатне привести до його накопичення в легенях, що спричинює розвиток вже цілком конкретних захворювань - трахеїту, альвеолита і т.д.
При накопиченні титану разом з іншими, токсичними, металами може розвинутися таке небезпечне для життя захворювання, як гранулематоз.
Деякі сполуки титану досить токсичні, наприклад, тетрахлорид титану.
Здоров'я і психологія Северодвинск 89210796296