Хочу прожить ЗДОРОВЫМ 100 лет и более. А ВЫ хотите?

Сера - элемент VI группы периодической системы с атомным номером 16. Сера относительно устойчива в свободном состоянии, в обычных условиях находится в виде молекулы S8, имеющей циклическое строение. Природная сера состоит из смеси четырех стабильных изотопов с ат. м. 32, 33, 34 и 36. При образовании химических связей сера может использовать все шесть электронов внешней электронной оболочки (степени окисления серы: 0, 2, 4 и 6).

Сера представляет собой кристаллическую (в виде плотной массы) или аморфную форму (мелкий порошок). По своим химическим свойствам сера является типичным металлоидом и соединяется со многими металлами.

В природе сера встречается как в самородном состоянии, так и в составе сернистых и сернокислых минералов (гипс, серный колчедан, глауберова соль, свинцовый блеск и др.).

Русское название элемента происходит от древне-индийского (санскритского) слова "сира" - светло-желтый. Приставка "тио", часто применяемая к соединениям серы, происходит от греческого названия серы - "тейон" (божественный, небесный), так как сера издавна была символом горючести; огонь же считался достоянием богов, пока Прометей, как гласит миф, не принес его людям.

Сера известна человечеству с древнейших времен. Встречаясь в природе в свободном состоянии, она обращала на себя внимание характерной желтой окраской, а также тем резким запахом, которым сопровождалось ее горение. Считалось также, что запах и голубое пламя, распространяющееся горящей серой, отгоняют демонов.

Сернистый ангидрид - удушливый газ, образующийся при горении серы, еще в древности использовался для отбеливания тканей. При раскопках Помпеи нашли картину, на которой изображен противень с серой и приспособление для подвешивания над ним материи. Издавна употреблялась сера и ее соединения для приготовления косметических средств и для лечения кожных заболеваний. И очень давно ее начали использовать для военных целей. Так, в 670 году защитники Константинополя сожгли арабский флот с помощью "греческого огня". это была смесь селитры, угля и серы. Те же вещества входили в состав черного пороха, применявшегося в Европе в средние века и до конца XIX в.

В водородных и кислородных соединениях сера находится в составе различных анионов, образует многие кислоты и соли. Большинство серосодержащих солей малорастворимы в воде.

Сера образует с кислородом окислы, важнейшими из которых являются сернистый и серный ангидриды. Находясь в одной группе с кислородом, сера обладает сходными окислительно-восстановительными свойствами. С водородом сера образует хорошо растворимый в воде газ - сероводород. Этот газ очень токсичен, за счет его способности прочно связываться с катионами меди в ферментах дыхательной цепи.

Серная кислота, одно из самых важных соединений серы, была открыта, по-видимому, к X в, начиная с XVIII века, ее производят в промышленных масштабах и вскоре она становится важнейшим химическим продуктом, необходимым и в металлургии, и в текстильной промышленности, и в других, самых различных отраслях. В связи с этим начались еще более интенсивные поиски месторождений серы, изучение химических свойств серы и ее соединений и совершенствование методов их извлечения из природного сырья.

Биологическая роль серы

Биологическая роль серы исключительно велика.

Сера является постоянной составной частью растений и содержится в них в виде различных неорганических и органических соединений. Многие растения образуют содержащие серу гликозиды и другие органические соединения серы (напр., аминокислоты - цистеин, цистин, метионин). Известны также бактерии, обладающие способностью вырабатывать серу. Некоторые микроорганизмы, в качестве продуктов жизнедеятельности, образуют специфические соединения серы (так, например, грибки синтезируют серосодержащий антибиотик пенициллин).

В организмах животных и человека сера выполняет незаменимые функции: обеспечивает пространственную организацию молекул белков, необходимую для их функционирования, защищает клетки, ткани и пути биохимического синтеза от окисления, а весь организм - от токсического действия чужеродных веществ.

В организме человека сера непременная составная часть клеток, ферментов, гормонов, в частности инсулина, вырабатываемого поджелудочной железой, и серосодержащих аминокислот. Много серы содержится в нервной и соединительной тканях, а также в костях.

Сера входит в состав серосодержащих аминокислот - цистеина, цистина, незаменимой аминокислоты метионина, биологически активных веществ (гистамина, биотина, липоевой кислоты и др.). В активные центры молекул ряда ферментов входят SH - группы, участвующие во многих ферментативных реакциях, в том числе в создании и стабилизации нативной трехмерной структуры белков, а в некоторых случаях - непосредственно как каталитические центры ферментов.

Сера обеспечивает в клетке такой тонкий и сложный процесс, как передача энергии: переносит электроны, принимая на свободную орбиталь один из неспаренных электронов кислорода. Этим объясняется высокая потребность организма в данном элементе.

Сера участвует в фиксации и транспорте метильных групп. Она является также частью различных коэнзимов, включая коэнзим А.

Очень важна детоксикационная роль серы.

Несмотря на значительное число проведенных исследований, роль серы в обеспечении жизнедеятельности организма выяснена не в полной мере. Так, пока отсутствуют четкие клинические описания каких-либо специфических расстройств, связанных с недостаточным поступлением серы в организм. В то же время известны ацидоаминопатии - расстройства, связанные с нарушением обмена серосодержащих аминокислот (гомоцистинурия, цистатионурия). Имеется также обширная литература, относящаяся к клинике острых и хронических интоксикаций соединениями серы.

В экспериментальных исследованиях на животных показано, что при гипертиреидизме или введении гидрокортизона тормозится включение сульфата в хрящи растущих костей. После адреналэктомии резко возрастает общее количество серы в крови и увеличивается выведение ее с мочой.

Метаболизм серы

Сера поступает в организм с пищевыми продуктами, в составе неорганических и органических соединений. Большая часть серы поступает в организм в составе аминокислот.

Неорганические соединения серы (соли серной и сернистой кислот) не всасываются и выделяются из организма со стулом. Органические белковые соединения подвергаются расщеплению и всасываются в кишечнике.

Сера содержится во всех тканях человеческого организма; особенно много серы в мышцах, скелете, печени, нервной ткани, крови. Также богаты серой поверхностные слои кожи, где сера входит в состав кератина и меланина.

В тканях сера находится в самых разнообразных формах, как неорганических (сульфат, сульфит, сульфиды, тиоцианат и др.), так и органических (тиолы, тиоэфиры, сульфоновые кислоты, тиомочевина и др.). В виде сульфат-аниона сера присутствует в жидких средах организма. Атомы серы являются составной частью молекул незаменимых аминокислот (цистин, цистеин, метионин), гормонов (инсулин, кальцитонин), витаминов (биотин, тиамин), глутатиона, таурина и других важных для организма соединений. В их составе сера участвует в окислительно-восстановительных реакциях, процессе тканевого дыхания, выработке энергии, передаче генетической информации и выполняет многие другие важные функции.

Сера является компонентом структурного белка коллагена. Хондроитин-сульфат присутствует в коже, хрящах, ногтях, связках и клапанах миокарда. Важными серосодержащими метаболитами также являются гемоглобин, гепарин, цитохромы, эстрогены, фибриноген и сульфолипиды.

Сера выделяется преимущественно с мочой в виде нейтральной серы и неорганических сульфатов, меньшая часть серы выводится через кожу и легкие. , а выводится в основном с мочой в виде SO2-4.

Образующаяся в организме эндогенная серная кислота участвует в обезвреживании токсических соединений (фенол, индол и др.), которые вырабатываются микрофлорой кишечника; а также связывает чужеродные для организма вещества, в том числе лекарственные препараты и их метаболиты. При этом образуются безвредные соединения конъюгаты, которые затем выводятся из организма.

Обмен серы контролируется теми факторами, которые также оказывают регулирующее влияние и на белковый обмен (гормоны гипофиза, щитовидной железы, надпочечников, половых желез).

Потребность в сере

Содержание серы в теле взрослого человека - около 0,16% (110 г на 70 кг массы тела). Суточная потребность здорового организма в сере составляет 4-5 г.

Пищевые источники серы

Суточная потребность в сере обычно обеспечивается правильно организованным питанием.

Наиболее богаты серой нежирная говядина, рыба, моллюски, яйца, сыры, молоко, капуста и фасоль.

Также серу содержат: овсяную и гречневую крупы, хлебобулочные изделия, молоко, сыры, все бобовые.

Токсичность серы

Чистая сера нетоксична для человека. Данные о токсичности серы, содержащейся в пищевых продуктах, отсутствуют. Летальная доза для человека не определена.

Токсичны многие соединения серы. К числу наиболее опасных соединений серы относятся сероводород, оксид серы и сернистый ангидрид.

Индикаторы элементного статуса серы

Для оценки состояния элементного статуса серы исследуются показатели аминокислотного и белкового обмена, изучаются показатели детоксикационной функции печени.

Пониженное содержание серы в организме

До настоящего времени практически отсутствуют клинические данные о нарушениях, связанных с дефицитом серы в организме. В то же время в экспериментальных исследованиях установлено, что недостаток метионина в пище тормозит рост молодых и снижает продуктивность взрослых животных. Поскольку метионин участвует в синтезе таких важнейших серосодержащих соединений как цистеин (цистин), глутатион, биотин, тиамин, ацетилкоэнзим А, липоевая кислота и таурин, то проявления недостатка в организме этих соединений можно в той или иной мере отнести к симптомам дефицита серы.

Основная причина дефицита серы - нарушение регуляции обмена серы.

Основные возможные проявления дефицита серы:

 Симптомы заболеваний печени.

 Симптомы заболеваний суставов.

 Симптомы заболеваний кожи.

 Разнообразные и многочисленные проявления дефицита в организме и нарушения метаболизма биологически активных серосодержащих соединений.

Повышенное содержание серы в организме

Данные о токсичности серы, содержащейся в пищевых продуктах, в литературе отсутствуют. Однако существуют описания клиники острых и хронических отравлений соединениями серы, такими как сероводород, сероуглерод, сернистый газ.

При высоких концентрациях сероводорода во вдыхаемом воздухе, клиническая картина интоксикации развивается очень быстро, в течение нескольких минут возникают судороги, потеря сознания, остановка дыхания. В дальнейшем последствия перенесенного отравления могут проявляться стойкими головными болями, нарушениями психики, параличами, расстройствами функций системы дыхания и желудочно-кишечного тракта.

Установлено, что парентеральное введение мелко измельченной серы в масляном растворе в количестве 1-2 мл сопровождается гипертермией с гиперлейкоцитозом и гипогликемией. Полагают, что при парентеральном введении токсичность ионов серы в 200 раз выше, чем ионов хлора.

Токсичность соединений серы, попавших в желудочно-кишечный тракт, связана с их превращением кишечной микрофлорой в сульфид водорода, весьма токсичным соединением.

В случаях смертельных исходов после отравления серой при вскрытии, отмечают признаки эмфиземы легких, воспаления мозга, острого катарального энтерита, некроза печени, кровоизлияния (петехии) в миокард.

При хронических интоксикациях (сероуглерод, сернистый газ), наблюдаются нарушения психики, органические и функциональные изменения нервной системы, слабость мышц, ухудшение зрения и разнообразные расстройства деятельности других систем организма.

В последние десятилетия одним из источников избыточного поступления серы в организм человека стали серосодержащие соединения (сульфиты), которые добавляются во многие пищевые продукты, алкогольные и безалкогольные напитки в качестве консервантов. Особенно много сульфитов в копченостях, картофеле, свежих овощах, пиве, сидре, готовых салатах, уксусе, красителях вина. Возможно, увеличивающееся потребление сульфитов отчасти повинно в росте заболеваемости бронхиальной астмой. Известно, напр., что 10% больных бронхиальной астмой проявляют повышенную чувствительность к сульфитам (т.е., являются сенсибилизированными к сульфиту). Для снижения отрицательного действия сульфитов на организм рекомендуется увеличивать содержание в рационе сыров, яиц, жирного мяса, птицы.

Основные причины избытка серы:

 Избыточное поступление серы и ее соединений.

 Нарушение регуляции обмена серы.

Основные проявления избытка серы:

 Кожный зуд, сыпи, фурункулез.

 Покраснение и опухание конъюнктивы.

 Появление мелких точечных дефектов на роговице.

 Ломота в бровях и глазных яблоках, ощущением песка в глазах.

 Светобоязнь, слезотечение.

 Общая слабость, головные боли, головокружение, тошнота.

 Катар верхних дыхательных путей, бронхит.

 Ослабление слуха.

 Расстройства пищеварения, поносы, снижение массы тела.

 Анемия.

 Судороги и потеря сознания (при острой интоксикации).

 Психические нарушения, понижение интеллекта.

Синергисты и антагонисты серы

К элементам, способствующим усвоению S, относятся F и Fe, а к антагонистам - As, Ba, Fe, Pb, Mo и Se.

Коррекция недостатка и избытка серы в организме

При недостаточном поступлении серы в организм необходимо увеличить в рационе количество продуктов с повышенным содержанием этого биоэлемента (сыры, яйца, морские продукты, капуста, фасоль), а также тиамина, биотика метионина, серосодержащих БАД к пище. Считается, что подобное состояние возникает крайне редко, а изменения биоэлементного статуса серы связаны, прежде всего, с нарушениями обмена серы.

При избыточном поступлении серы в организм (интоксикация в производственных условиях) необходимо принять соответствующие защитные меры.

Сера и экология

К числу наиболее опасных соединений серы как загрязнителей природной среды относятся сероводород, оксид серы и сернистый ангидрид.

Сероводород выбрасывают в атмосферу предприятия нефтеперерабатывающей, коксохимической, азотно-туковой промышленности. В больших концентрациях сероводород действует как сильный яд нервно-паралитического действия. При его концентрации 1000 мг/м3 и выше у человека появляются судороги, может остановиться дыхание или наступить паралич сердца. Сероводород блокирует дыхательные ферменты в результате его взаимодействия с железом. Раздражающе действует на слизистую органов дыхания и глаз. Сероводород крайне ядовит: уже при концентрации 0,1% влияет на центральную нервную систему, сердечно-сосудистую систему, вызывает поражение печени, желудочно-кишечного тракта, эндокринного аппарата. При хроническом воздействии малых концентраций сероводорода наступает изменение световой чувствительности глаз и электрической активности мозга, отмечаются изменения в морфологическом составе крови, ухудшается состояние сердечно-сосудистой и нервной систем человека.

Оксид серы (IV) поступает в воздух в результате сжигания топлива и плавки руд, содержащих серу. Основные источники загрязнения атмосферы SO  2  : энергетические установки, предприятия цветной металлургии и сернокислое производство. Менее значительны выбросы предприятий черной металлургии и машиностроения, угольной, нефтеперерабатывающей промышленности, производства суперфосфата, транспорта. Выбросы SO  2  загрязняют воздух на значительное расстояние от источника (на тысячу и более километров). Оксид серы (IV) может нарушать углеводный и белковый обмен, способствует образованию метгемоглобина, снижению имуннозащитных свойств организма. Оксид серы (IV) считается одной из основных действующих составных частей "токсичных туманов" и одним из активных компонентов формирования смога.

Сернистый ангидрид может вызывать общее отравление организма, проявляющееся в изменении состава крови, поражении органов дыхания, повышении восприимчивости к инфекционным заболеваниям. Развивается нарушение обмена веществ, повышение артериального давления у детей, ларингит, конъюнктивит, ринит, бронхопневмония, аллергические реакции, острые заболевания верхних дыхательных путей и системы кровообращения. При кратковременном воздействии – раздражение слизистой оболочки глаз, слезотечение, затруднение дыхания, тошнота, рвота, головные боли. Повышенная утомляемость, ослабление мышечной силы, снижение памяти. Замедление восприятия, ослабление функциональной способности сердца, изменение бактерицидности кожи.

Применение соединений серы

Соединения серы широко используются в химической, текстильной, бумажной, кожевенной, автомобилестроительной промышленности; при изготовлении пластмасс, парафина, взрывчатых веществ, красок, удобрений и ядохимикатов для сельского хозяйства.

Для медицинских целей люди издавна использовали дезинфицирующие свойства серы, которую применяли при лечении кожных болезней, а также бактерицидное действие сернистого газа, образующегося при горении серы.

При приеме внутрь элементарная сера действует как слабительное. Порошок очищенной серы используют в качестве противоглистного средства при энтеробиозе. Соединения серы в виде сульфаниламидных препаратов (бисептол, сульфацил-натрия, сульгин и др.) обладают противомикробной активностью.

Стерильный раствор 1-2% серы в персиковом масле применяют для пирогенной терапии при лечении сифилиса.

Сера и ее неорганические соединения применяются при хронических артропатиях, при заболеваниях сердечной мышцы (кардиосклероз), при многих хронических кожных и гинекологических заболеваниях, при профессиональных отравлениях тяжелыми металлами (ртуть, свинец) - Тиосульфат натрия.

Очищенную и осажденную серу применяют наружно в мазях и присыпках при кожных заболеваниях (себорея, сикоз); при лечении себореи волосистой части головы используют селена дисульфид. Тиосульфат натрия также применяется как наружное средство при лечении больных чесоткой и некоторыми грибковыми заболеваниями кожи.

Сера входит в состав многих других лекарственных фармпрепаратов седативного, нейролептического, противоопухолевого действия (тиопентал, тиопроперазин, тиоридазин и др.).

http://dr-dobrov.com/index.php?id=1593