В чем польза азота у человека

13 сентября 2018

Азот (N) — седьмой химический элемент в Периодической системе Д.И. Менделеева. Является одним из самых распространенных химических элементов на нашей планете. Атмосфера Земли почти на 80% состоит из азота. По распространенности в Солнечной системе азот занимает 4 место.

В природе при нормальных условиях простой азот встречается в виде двухатомного газа без цвета и запаха. Химически азот довольно инертен, именно поэтому он сохранился в атмосфере. Тем не менее, при определенных условиях, например, при разрядах молний, простой азот может вступать в химические реакции. Некоторые микроорганизмы (азотфиксирующие бактерии) способны связывать атмосферный азот. Именно такими путями он и попадает в почву. Растения усваивают содержащиеся в почве соединения азота, и далее по пищевой цепи он попадает в организм человека и других животных.

В отличие от чистого азота, многие его соединения химически активны, а некоторые токсичны, например, азотная кислота, аммиак, синильная кислота, некоторые окиси азота и др.

Азот — элемент-органоген, без которого жизнь невозможна, поскольку в состав аминокислот, образующих белки, входит азот. Азот также входит в состав нуклеотидов — строительного материала ДНК, гормонов, нейромедиаторов, гемоглобина, большинства витаминов и других биологически активных и незаменимых для жизни веществ.

В организме человека азот составляет почти 2,5%.

Роль азота в организме человека

Как можно понять из сказанного выше, чистый азот сам по себе никакой биологической ценности не имеет, иначе живые организмы давным-давно полностью усвоили бы его из атмосферы. Биологической активностью обладают лишь соединения азота.

Прежде всего, азот входит в состав аминокислот, из которых затем образуются пептиды и белки.

Азот является составным элементом нуклеиновых кислот, которые соединяясь образуют ДНК и РНК. Поэтому в состав генетического аппарата клетки азот входит как неотъемлемый элемент.

В составе гемоглобина крови азот участвует в транспортировке кислорода во все участки тела.

Ряд гормонов (инсулин, адреналин, глюкагон, тироксин и другие) включает в свой состав аминокислоты, то есть без азота они не могли бы образоваться.

Азот входит в состав нейромедиатора ацетилхолина. С помощью этого вещества нервные клетки передают друг другу сигнал.

В последние десятилетия было проведено множество медицинских исследований, направленных на выявление роли оксида азота (II) на организм человека. В частности, было выявлено, что соединения, высвобождающие этот оксид азота, воздействуют на гладкую мускулатуру кровеносных сосудов, способствуя их расслаблению и расширению, что приводит к снижению кровяного давления. Именно такое действие оказывает всем известный нитроглицерин.

Источники азота

Как и подавляющее большинство других живых существ, человек не способен усваивать чистый азот. Поэтому в наш организм он поступает в связанном виде в составе растительных и животных белков, аминокислот, пуриновых соединений, нуклеотидов и т.д.

Нехватка азота

Дефицит чистого азота по понятным причинам исключен, поскольку он организму просто не нужен. Однако нехватка азотсодержащих веществ, например, белков и витаминов, явление весьма распространенное.

Причинами этого являются:

несбалансированное питание, содержащее недостаточное количество белков;
вегетарианское питание, поскольку в продуктах растительного происхождения очень часто отсутствуют некоторые незаменимые аминокислоты (содержащие их белки), а также витамины, например, В12;
нарушение переваривания белков в ЖКТ;
нарушение всасывания аминокислот в ЖКТ (обычно в кишечнике);
дистрофия и цирроз печени;
различные нарушения обмена веществ, как наследственные, так и приобретенные, в том числе нарушение азотистого обмена;
усиленное расщепление белка в организме.

Последствия нехватки азота:

мышечная дистрофия;
нарушения обмена веществ, сопровождающиеся отеками, задержкой физического и умственного развития;
иммунодефицит;
гиподинамия;
депрессия.

Избыток азота

Можно говорить только об избытке азотсодержащих веществ, а не азота.

Самыми опасными соединениями азота, которые обычно поступают в организм человека, являются нитраты и нитриты. Первые (нитраты) используют в качестве азотного удобрения, поэтому они содержатся в продуктах растительного происхождения. Вторые (нитриты) используются как консерванты. Красному цвету копченые мясные изделия обязаны нитриту натрия, без которого они приобрели бы естественный для приготовленного мяса серо-коричневый цвет.

У людей также встречается избыток белка, например, когда человек долгое время находится на белковой диете. В результате нарушается деятельность почек и печени, симптомами чего обычно бывают отеки, темные круги под глазами, неприятный запах изо рта, мутная моча; возникает отвращение к мясной пище; присутствуют многие признаки отравления (тошнота и рвота, слабость, расстройство умственной деятельности и т.п.).

Чтобы этого не случилось, необходимо соблюдать сбалансированную диету, то есть сочетать в своем рационе растительную и животную пищу, пить достаточное количество воды. При этом необходимо помнить, что взрослому человеку достаточно потреблять в сутки 60-100 г белка.

80% воздуха, которым мы дышим, состоит из азота. Несмотря на это, отравиться азотом, или азотистыми соединениями очень просто. Такие интоксикации являются опасными для человека и могут привести к летальному исходу. В этой статье мы рассмотрели отравление азотом, его причины и клинические проявления, а также способы оказания первой доврачебной помощи человеку с азотной интоксикацией.

Основные причины развития азотной интоксикации

Азот – это инертный газ, но в промышленности он также может использоваться в виде азотистых соединений и растворов. Наиболее частой причиной азотной интоксикации является нарушение правил безопасности при работе с этим химикатом.

Отравление азотом может происходить в ситуациях, перечисленных далее:

При употреблении внутрь веществ, в состав которых входят азотистые соединения, например, оксид азота, используемый в медицине для лечения некоторых кардиологических патологий.
При несоблюдении правил работы с азотистыми удобрениями. Их используют в сельскохозяйственной промышленности для повышения урожайности и качества земли.
Во время длительного использования дыхательных смесей в медицине. Ранее в медицине для наркоза использовался «веселящий газ», закись азота. Это вещество оказывало влияние на центральную нервную систему и провоцировало азотное опьянение.
При длительном погружении водолазов на глубину. В дыхательных смесях, которые они используют, концентрация азота достаточно велика, при длительном глубоком нырянии может развиваться азотное отравление водолаза, так называемая глубинная болезнь. Чаще всего она развивается при нырянии на глубину свыше 25 метров.
Во время аварий на производствах, сопровождающихся выбросом в воздух большого количества азота. Азотистый газ часто используется при транспортировании бензина, нефти, некоторых химических жидкостей. Он способен заполнять пустое пространство, не влияя на состав окружающих его веществ.
При горении кино- и видеопленки. При их сжигании в воздух выделяется опасное большое количество азота. Утилизировать такие пленки с помощью огня нельзя.

Обратите внимание, что пищевая добавка под названием Е942 является азотистым соединением, она вредна для человеческого организма. Не стоит покупать продукты, увидев ее в их составе.

Как влияет азот на организм

Чем выше концентрация азота и парционное давление во вдыхаемом воздухе, тем сильнее его токсическое действие. При случайном вдыхании воздуха с избытком азота (аварии на производствах, несоблюдение правил безопасности) он начинает действовать в организме как асфиксант, то есть проявляет удушающее действие. Вытесняя из организма кислород, он приводит к гипоксии и развитию дыхательной недостаточности.

Можно ли дышать азотом?

Несмотря на то, что это вещество входит в состав воздуха, которым мы постоянно дышим, намеренно вдыхать его в чистом или концентрированном виде довольно опасно. Большинство людей не знают, чем опасен азот, и не придерживаются правил безопасности при работе с ним.

Азот оказывает следующее действие на организм человека:

поражает центральную нервную систему. Его молекулы попадают в нервные клетки, нейроны, и нарушают его работу. Такие процессы приводят к нарушению умственной активности, работы сердечно-сосудистой системы и дыхания;
растворяется в жировой ткани, вызывая интоксикацию организма.

Механизмы влияния азота на человеческий организм до сих пор полностью не изучены. Причины, по которым развивается состояние эйфории или наркоза, не известны ученым.

Газ имеет высокую способность растворяться в жирах, по этой причине его молекулы «налипают» на мембраны клеток, состоящие большей частью из липидов, и тем самым мешают жизненно важным процессам. Наиболее выраженное губительное действие он оказывает на нервную систему. Сначала блокируется работа тормозных нейронов мозга, чемобусловлено наркотическое действие газа – проявляется так называемое азотное опьянение.

Впоследствии развивается токсический эффект, при котором нарушается проводимость нервного импульса и в других типах нейронов. Также газ наносит вред дыхательным путям, снижая активность альвеол.

Тяжесть интоксикации напрямую зависит от концентрации кислорода во вдыхаемом воздухе. При случайном попадании азота в среду, где концентрация кислорода менее 6–7%, достаточно нескольких вдохов для того, чтобы до критического уровня упало парциальное давление кислорода в крови. При вдыхании же чистого азота человек моментально теряет сознание и может умереть в течение 3-4 минут пребывания в атмосфере с преобладанием инертного газа.

Симптомы отравления азотом

Азот – это газ, не имеющий ни цвета, ни запаха, поэтому очень трудно вовремя оценить риск отравления без специальных измерительных приборов. Ситуацию также усугубляет медленное развитие признаков интоксикации: человек поначалу может просто не замечать, как его организм теряет кислород, а отравление при этом происходит постепенно в течение довольно длительного времени.

Основные симптомы отравления азотом:

прежде всего появляется кашель, к которому затем присоединяются боли в грудной клетке;
в начале процесса интоксикации могут проявляться приступы эйфории, беспричинной веселости и двигательной расторможенности;
через некоторое время эйфория сменяется апатией, резкой слабостью, возникают тремор конечностей и чувство страха;
симптомы могут стихать и нарастать снова, отравление организма при этом продолжается;
кожа приобретает синюшный оттенок;
повышается температура тела, к кашлю примешиваютсякровь или пена;
при развитии отека легких наблюдаются приступы удушья.

Летальный исход возможен при вдыхании чистого азота или при длительном нахождении в атмосфере, содержащей от 90% инертного газа.

Смерть чаще всего наступает в результате тяжелой дыхательной недостаточности или кислородного голодания мозга.

Первая помощь и лечение при поражении азотом

Жизнь пострадавшего зависит от быстроты действий окружающих, так как зачастую сам он не в состоянии помочь себе по причине развития азотного опьянения или обморока. Необходимо:

Вывести человека из зоны высокой концентрации азота. В случае аварии на предприятиях или при военном применении газа надеть противогаз или респиратор на себя, затем – на пораженного.
Вызвать врачебную помощь.
Обеспечить отравившемусяприток кислорода, расслабить стесняющую одежду, развязать галстук.
После того как больной придет в сознание, дать ему обильное питье (воду или сладкий чай).

Дальнейшая помощь оказывается специалистами в условиях стационара и под мониторингом жизненных показателей. Действия направлены на снижение количества инертного газа в организме. Используют кислородную маску, внутривенно вводят глюкозу, при развитии отека легких – раствор хлорида кальция. Если нарушена сердечная деятельность, вкалывают подкожно 10% раствор кофеина и другие сосудистые средства. Важно помнить, что нельзя отказываться от врачебной помощи и госпитализации даже при легком отравлении азотом. При видимом благополучии в организме могут произойти нарушения, способные привести к серьезным последствиям.

Последствия и профилактика

Если помощь оказана своевременно, шансы избежать осложнений достаточно высоки. Однако тяжелая интоксикация может спровоцировать дальнейшее развитие у человека патологических состояний, к которым относятся:

заболевания органов ЖКТ и дыхательных путей; нарушение свертываемости крови;
затруднение газообмена в альвеолах;
нарушения в работе сердца.

В некоторых случаях требуется длительная симптоматическая терапия в условиях стационара. Чтобы предупредить отравление газом, необходимо не допускать нарушения техники безопасности при деятельности, связанной с ним. Работы с азотистыми удобрениями в обязательном порядке проводятся в средствах индивидуальной защиты.

Промышленные предприятия, на которых используются азотистые соединения, должны быть оснащены противогазами, а работники – обеспечены безопасными условиями труда.

Оцените статью:

[Всего голосов: 8 Средний: 3.8/5]

Источник

Оксид азота, которому на протяжении долгих лет приписывали только вредные свойства, как оказывается, играет важную роль в здоровье сердечно-сосудистой системы и мозга. Как же повысить уровень оксида азота в организме? Читайте в нашей статье.

Оксид азота (NO) – это свободный радикал, активно вырабатываемый в организме человека. Оксид азота играет важную роль в передаче сигналов, сокращении гладких мышц, биоэнергетике, адгезии тромбоцитов, иммунитете и регуляции отмирания клеток.

Сведения, накопленные за последние 25 лет, подтверждают, что отсутствие надлежащей регуляции уровня оксида азота приводит к появлению патологий, таких как гипертензия, нарушение функций сердечно-сосудистой системы, нейродегенерации, артриту, астме и септическому шоку.

К сожалению, атеросклероз – первопричина болезни сердца и других нарушений работы сердечно-сосудистой системы – характеризуется дисфункцией эндотелия и ограниченной способностью вырабатывать оксид азота. Это замкнутый круг: больные артерии не могут вырабатывать достаточное количество оксида азота, а низкий уровень оксида азота – основа дальнейших повреждений, гипертензии и повышенного риска сердечных проблем.

Это объясняет, почему нитроглицерин так эффективен в борьбе со стенокардией. Он запускает выработку оксида азота, который расширяет суженные коронарные артерии, улучшая циркуляцию крови и способствуя поступлению кислорода в сердечную мышцу.

Восстановление выработки оксида азота также снижает кровяное давление и помогает избавиться от эректильной дисфункции. На самом деле, Виагра, Сиалис и Левитра работают именно на основе принципа оксида азота.

В желудочно-кишечном тракте оксид азота расслабляет клетки гладких мышц и помогает регулировать перистальтику кишечника и секрецию слизи и желудочной кислоты.

Как увеличить уровень оксида азота в организме

Такое большое количество преимуществ оксида азота для здоровья и функционирования организма человека обусловливает необходимость повышения способности организма синтезировать оксид азота.

Питание. Поскольку оксид азота синтезируется с аминокислоты под названием аргинин, для способствования выработке оксида азота рекомендуется употреблять продукты, богатые белками, а именно, мясо и птицу. Однако результаты исследований свидетельствуют также о том, что растительные продукты, такие как свекла и листовая зелень, содержат пищевые нитраты и нитриты – соединения, которые стимулируют выработку оксида азота в организме. А если принимать в учет содержание в них калия, вовсе неудивительно, что рацион, в который входит большое количество таких растительных продуктов, снижает риск инсультов, инфарктов, диабета и прочих проблем со здоровьем.
Свекольный сок. Отличным способом повысить уровень оксида азота в организме является употребление двух стаканов свекольного сока в день, которые способны снижать кровяное давление, повышать выносливость во время тренировок и улучшать приток крови к мозгу.

Также, чтобы повысить уровень оксида азота в организме, рекомендуется употреблять следующие продукты:

чай;
лук;
виноград;
и прочие богатые флавоноидами продукты, которые защищают оксид азота от повреждения свободными радикалами.

Также необходимо помнить, что рацион с большим содержанием жиров и углеводов способствует повышению уровня асимметричного диметиларгинина – вещества, подавляющего выработку оксида азота.

Упражнения. И, конечно же, не забывайте о регулярных упражнениях. Для выполнения различных упражнений мышцам требуется больше кислорода и питательных веществ, которые способствуют высвобождению оксида азота, который расслабляет артерии и улучшает кровообращение. Посредством регулярных упражнений можно наладить эти механизмы и защитить себя от заболеваний сердечно-сосудистой системы.

Добавки. Антиоксиданты играют важную роль в защите эндотелия и оксида азота от распада. Также существуют добавки, которые способствуют синтезу оксида азота, увеличивая его уровень в организме. Среди них: Пикногенол, филлантус эмблика и кверцетин.

В общем, если Вы хотите защититься от болезней сердца, гипертензии, эректильной дисфункции или прочих вышеуказанных проблем со здоровьем, позаботьтесь о том, чтобы повысить уровень оксида азота в организме.

источник: estet-portal.com

Источник

Воздух, которым мы дышим, почти на 80 процентов состоит из азота. Тем не менее, химически активного азота в окружающей среде не так уж много, а его избыток приводит к заметным сдвигам экологического равновесия.Атмосфера Земли более чем на три четверти состоит из азота. Казалось бы, какая опасность для окружающей среды может от него исходить? Однако дело в том, что если элементарный азот химически чрезвычайно инертен, то различные его соединения, напротив, проявляют весьма высокую реакционную активность.

В то же время азот является элементом, без которого существование животных и растений невозможно: он входит в состав всех нуклеиновых кислот, белков, хлорофилла и так далее. Однако связывать элементарный атмосферный азот высшие растения и животные не могут. В усваиваемую ими форму молекулы азота переводят определенные виды микроорганизмов.

Антропогенный фактор

Круговорот азота в природе – это цепочка сложных реакций и превращений, сформировавшаяся в процессе эволюции жизни на Земле и, казалось бы, устоявшаяся очень прочно. “Высокореактивный азот в природе, по вполне понятным причинам, редок, – говорит британский исследователь Марк Саттон (Mark Sutton), сотрудник Центра экологии и гидрологии в Эдинбурге. – Между тем, использовать его растения и животные могут только в такой форме. Поэтому биосфера за многие миллионы лет приспособилась обходиться малым количеством азота”.

Однако с конца 19 века все заметнее становится влияние деятельности человека на эти процессы. В окружающую среду попадает все больше азотистых соединений: нитраты вносятся в почву в качестве искусственных минеральных удобрений, оксиды выбрасываются в атмосферу при сжигании ископаемых углеводородов, аммиак выделяется стадами коров, свиней, овец и прочих сельскохозяйственных животных.

Первая экспертная оценка

И вот теперь группа из 200 европейских экспертов во главе с Марком Саттоном представила результаты своего 5-летнего исследования, в ходе которого впервые был не только обобщен ущерб, наносимый окружающей среде избытком азота, но и ему была дана материальная оценка. “Мы получили теперь первое общее представление о положении вещей”, – говорит руководитель проекта. Правда, некоторое удивление вызывает очень широкий диапазон в материальной оценке ущерба – по мнению Марка Саттона и его коллег, в Европе ущерб составляет от 70 до 320 миллиардов евро в год.

Ученый поясняет: “Это связано, прежде всего, с тем, что до сих пор не вполне понятно, как соотносить экологические факторы с экономическими. Очень трудно предложить денежный эквивалент, например, исчезновению какого-то вида растений или уменьшению продолжительности жизни вследствие загрязнения воздуха. Поэтому названные нами цифры носят очень приблизительный характер, а столь значительный разброс лишний раз это подчеркивает”.

Сколько эффектов, столько и методик

Скажем, оценка ущерба, причиняемого здоровью оксидами азота в выхлопных газах, основывается на результатах опроса, в ходе которых респонденты сообщили, сколько они были бы готов заплатить, чтобы предотвратить этот ущерб. Каждый эффект, вызываемый избытком азота, оценивался по своей методике. Несмотря на такую приблизительность результатов, непричастные к этому исследованию специалисты отзываются о нем очень высоко.

В частности, американец Джеймс Геллоуэй (James N. Galloway), профессор Вирджинского университета в Шарлотсвилле, вот уже 30 лет занимающийся азотом, говорит: “Это великолепная работа. Это первое крупное региональное исследование, оценивающее не только биогеохимические аспекты круговорота азота, но и их воздействие на благополучие всего общества. Пусть даже конкретные цифры не вполне точны, важно, что первый шаг в нужном направлении сделан. Кроме того, этот документ и в нынешнем виде может послужить серьезным подспорьем для политиков при принятии решений”.

Если бы все европейцы были вегетарианцами

Может показаться странным, что такое исследование не было проведено раньше, однако это объясняется сложностью процессов круговорота азота. Скажем, оксиды азота загрязняют атмосферу и вызывают кислотные дожди. Пролившись на лес, такой дождь служит удобрением для тех или иных растений, нарушая видовое равновесие экосистемы. А попав в водоемы, азот способствует их эвтрофикации, то есть перенасыщению питательными веществами, и, соответственно, повышению биопродуктивности.

Весь этот сложный каскад событий в окружающей среде, связанных с круговоротом азота, открылся исследователям лишь в последние годы. Теперь же они разрабатывают практические рекомендации. Например, оптимизация технологии внесения удобрений поможет сократить их количество на две трети. А еще европейцам следовало бы есть поменьше мяса – ведь при производстве животных белков в окружающую среду попадает гораздо больше азота, чем при производстве такого же количества растительных белков. Если бы вдруг все европейцы стали вегетарианцами, 70 процентов азотистых удобрений оказались бы лишними.

Источник