желудочно-кишечном тракте труднорастворимых кальция фосфата Са3(РО4)2 и кальциевых солей жирных кислот:
Ворганизме концентрация ионов кальция регулируется гормонами. Узкие границы, в пределах которых колеблется содержание кальция в крови, обусловлены взаимодействием двух гормонов – паратгормона и тирокальцитонина. Падение уровня кальция в крови приводит к усилению внутренней секреции околощитовидных желез, что сопровождается увеличением поступления кальция в кровь из его костных депо. Наоборот, повышение содержания этого электролита в крови угнетает выделение паратгормона и усиливает образование тирокальцитонина из парафолликулярных клеток щитовидной железы, в результате чего снижается количество кальция в крови. У человека при недостаточной внутрисекретрной функции околощитовидных желез развивается гипопаратериоз с падением уровня кальция в крови. Это вызывает резкое повышение возбудимости центральной нервной системы, что сопровождается приступами судорог и может привести к смерти. Гиперфункция околощитовидных желез вызывает увеличение содержания кальция в крови и уменьшение неорганического фосфата, что сопровождается разрушением костной ткани (остеопороз), слабостью в мышцах и болями в конечностях.
Вкостях и зубах взрослого человека около 1 кг кальция находится в виде нерастворимого кристаллического минерала— гидроксилапатита Са10(РО4)6(ОН)2, образование которого происходит при взаимодействии ионов кальция с фосфат-ионами.
Вкрови и лимфе кальций находится как в ионизированном, так и в неионизированном состоянии — в соединениях с белками, углеводами и
др. Механизм свертывания крови состоит из ряда этапов, многие из которых зависят от наличия ионизированного Са2+. Ионы кальция принимают активное участие в передаче нервных импульсов, сокращении
мышц, регулировании работы сердечной мышцы.
Концентрации ионов кальция Са2+ внутри и вне клетки соответственно составляют 10~6 и (2,25—2,8) 10–3 моль/л. Поскольку кальций практически не используется внутри клетки, он выступает в качестве строительного материала в организме, в костях, зубах. Скелет — основное хранилище кальция в организме.
Используют кальций хлорид при отравлении солями магния, а также оксалат- и фторид-ионами. Применение препарата в первом случае основано на взаимозамещаемости ионов кальция и магния в организме, а во втором случае—на образовании нетоксичных малорастворимых соединений кальция оксалата и фторида:
196
Са2+ (р) + С2О42– (р) = СаС2О4 (т)
Са2+ (р) + 2F– (р) = CaF2 (т)
Антацидным и адсорбирующим действием обладает кальций карбонат СаСО3. Его назначают внутрь при повышенной кислотности желудка, так как он нейтрализует соляную кислоту:
СаСОз (т) + 2НС1 (жел. сок) = СаС12 (р) + Н2О (ж) + СО2 (г) Кальций сульфат (жженый гипс) CaSO4•12 H2O применяют для
приготовления гипсовых повязок при переломах, а также в качестве слепочного материала при протезировании зубов. Получают жженый гипс обжигом гипса CaSO4-2H2O при температуре не выше 453 К:
При замешивании жженого гипса в небольшом количестве воды происходит образование гипса. Этот процесс называется схватыванием гипса:
Затвердевание гипсового теста сопровождается некоторым увеличением объема, что способствует получению хороших слепков.
Находит применение в медицине и радиоактивный изотоп 45Са. С помощью этого изотопа были изучены процессы всасывания и распределения кальция в организме, отложения его в костях и выведение при нормальной жизнедеятельности организма и различных патологиях.
Бишофит. Одним из таких природных средств является минерал бишофит, подземные залежи которого открыты в Прикаспийской впадине. Первоначально рассол бишофита использовался в качестве «народного» средства при артритах, в последующем усилиями сотрудников Волгоградского медицинского института был изучен состав и фармакологическое действие в эксперименте и в клинике и зарегистрирован в качестве бальнеологического средства в Фармакологическом комитете.
В последующем сотрудниками Волгоградской медицинской академии были изучены механизмы противовоспалительного действия, выявлены иммуномодулирующие и антибактериальные свойства, созданы лекарственные и бальнеологические (включая преформированные) средства, эффективность которых апробирована в клинических условиях.
197
Таблица. Химический состав Волгоградского рассола бишофита
Показатель
Россия Рассол бишофита
Удельная плотность,
1.320-1.330
г/л
РН, ед. 5.5-6.8
Минерализация, г/л 400-450
Содержание солей (в %) к сухому остатку:
Mg Cl2
Mg Cl2× 6H2O |
90-96 |
|
Mg SO4 |
|
|
|
|
|
Mg SO4× H2O |
0.1-2.5 |
|
|
|
|
Mg(HCO3)2 |
|
|
|
|
|
MgBr2 |
0.4-0.95 |
|
|
|
|
NaCl |
0.1-0.4 |
|
|
|
|
CaCl2 |
|
|
|
|
|
CaBr2 |
|
|
|
|
|
CaSO4 |
0.1-0.7 |
|
|
|
|
KCl |
|
|
|
|
|
KCl× MgCl2× 6H2O |
0.1-5.5 |
|
|
|
|
Микроэлементы (в %): |
|
|
|
|
|
Железо |
|
0.003-0.03 |
|
|
|
Висмут |
|
0.0005-0.001 |
|
|
|
Молибден |
|
0.0005-0.001 |
|
|
|
Бор |
|
0.002-0.08 |
|
|
|
Алюминий |
|
0.001-0.02 |
|
|
|
Титан |
|
0.0005-0.001 |
|
|
|
Медь |
|
0.0001-0.0006 |
|
|
|
Кремний |
|
0.02-0.2 |
|
|
|
198
Барий |
0.0001-0.0006 |
|
|
Стронций |
0.001-0.02 |
|
|
Кобальт |
0.003-0.005 |
|
|
Рубидий |
0.0001-0.002 |
|
|
Цезий |
0.0001-0.001 |
|
|
Литий |
0.0001-0.0003 |
|
|
Следует отметить фундаментальную значимость данных исследований, так как проведённые фармакологические и токсикологические исследования минерала бишофит позволили выявить ранее неизвестные свойства магнийсодержащего минерала - снижение флогестических свойств медиаторов воспаления, таких как гистамин и серотонин, установить стимулирующее действие на разные фазы фагоцитоза, подавление роста условно-патогенных грибков и патогенных микроорганизмов. На основании этих данных было зарегистрировано открытие «Свойства бишофита подавлять рост и размножение патогенных
иусловно-патогенных микроорганизмов».
Впоследние годы значительно вырос интерес к проблеме биологической роли Mg+2 в норме и при патологии. Показано, что ионы Mg2+ имеют важное значение в реализации иммунных реакций, в воспалении, в нервной и мышечной возбудимости, в регуляции
сосудистого тонуса и обмена холестерина, более того, по-видимому, они являются физиологическими антагонистами Са2+. Отсюда следует перспективность клинического применения магнийсодержащих лекарственных препаратов. Анализ состояния фармацевтического рынка
магнийсодержащих препаратов продемонстрировал, что в США применяются 12 препаратов Mg2+ . В России выпускается только 2 препарата. Это магния сульфат и препарат на основе бишофита поликатан. Автором последнего является Волгоградская медакадемия.
Изучение биологической активности минерала бишофит проводится сотрудниками медицинского университета в течение почти 20 лет. Благодаря исследованиям, выполненным на кафедре фармакологии (академик А.А. Спасов) и в НИИ фармакологии (академик Петров В.И.), были установлены пределы безопасности при применении этого природного минерала и затем он был разрешён к медицинскому применению как бальнеологическое средство. Дальнейшие работы учёных были направлены на разработку фармакопейной статьи на бишофит (ВФС 42-2950-97. Регистрационное удостоверение № 98/133/6 от 23 апреля 1998г.) и создание на его основе лекарственных препаратов.
Учитывая большой положительный опыт применения бишофита при различных заболеваниях, а также достаточно большой перечень
199
препаратов в основном импортного производства, сходных по составу с бишофитом, представляется целесообразным активизировать работы по созданию и внедрению в клиническую практику новых лекарственных средств на основе этого природного минерала.
На основании полученных обнадёживающих результатов научных исследований и социальной значимости освоения месторождения бишофита в медицинских целях Волгоградская медицинская академия, при поддержке администрации Волгоградской области, приступила к реализации проекта «Российский магний», который позволит не только создавать препараты для местной терапии, но и проводить переработку минерала с получением фармакопейных органических и неорганических солей магния и препаратов на их основе для резорбтивного действия.
Сотрудниками Волгоградской медицинской академии были разработаны и внедрены в производство препараты на основе минерала бишофит.
«Бишофит энтеральный» - раствор минерала бишофит, очищенный от техногенных примесей, ТУ 9318-004-01896777-2001;
Бальнеологическое средство «Мазь поликатан», ТУ 9318-001- 01896777-2001;
Бальнеологическое средство «Мазь поликатан форте», ТУ 9318-002- 01896777-2001;
Бальнеологическое средство «Мазь поликатан обезболивающая», ТУ
9318-003-01896777-2001;
Соль для лечебных и профилактических ванн на основе природного бишофита - коммерческие названия «Соль древнего моря», «Светлый яръ»,
ТУ 9158-002-38960719-01.
В настоящее время на базе учебно-производственной аптеки Волгоградского государственного медицинского университет налажено производство бальнеологического средства «Бишолин» и раствор минерала бишофит ароматизированный, очищенный от техногенных примесей.
Стронций относится к примесным микроэлементам. Его содержание в организме 10–3 %. Концентрируется стронций главным образом в костях, частично замещая кальций. Важную роль играет стронций в процессах костеобразования (остеогенеза). При введении в организм радиоактивного изотопа 90Sr установлено, что он в наибольшей степени накапливается в тех местах, где происходит интенсивный остеогенез. Определение содержания стронция в плазме и эритроцитах используют для диагностики и прогнозирования заболеваний лейкозом. Этот тест связан с тем, что при лейкозах содержание стронция в плазме крови уменьшается, а в эритроцитах увеличивается.
200