Ванадий в организме человека и его полезные свойства. Ванадий: влияние на здоровье человека
Химический элемент с «божественным» названием Ванадий (от древнескандинавской Vanadis, дочери Ванов, которая была богиней любви и красота у скандинавских народов) был открыт дважды. В самом начале XIX столетия новый металл открыл Андрес Мануэль Дель Рио, профессор минералогии из Мехико в свинцовых рудах мексиканских горных пород. Но для химиков из Европы это открытие показалось сомнительным.
В 1830 году Нильс Сефстрём (химик из Швеции) открыл ванадий в железной руде. За необыкновенную красоту соединений, образуемых новым металлом, его назвали Ванадий.
Ванадий - химический элемент с атомным номером 23, занимает место в побочной подгруппе V группы IV периода периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева. Пластичный ковкий металл серебристо-стального цвета,
Нахождение ванадия в природе
Ванадий является рассеянным элементом, встречается в осадочных и магматических породах, сланцах и железных рудах. Месторождения ванадия имеются в Австралии, Перу, Турции, Англии, ЮАР и США (calorizator). На территории России ванадий добывают в Ферганской долине, на Урале, в Киргизии, центральном Казахстане, Красноярском крае и Оренбургской области.
В организме человека ванадий присутствует в жировой ткани, костях и подкожных иммунных клетках.
Физические и химические свойства ванадия
Внешний вид ванадия больше всего напоминает сталь, это пластичный металл с температурой плавления 1920˚С. Не подвержен действию воздуха, морской воды и щелочных растворов при нормальной температуре.
Суточная потребность в ванадии
Суточная потребность 6-63 мкг/сутки (ВОЗ, 2000). Всего 1% поступающего извне ванадия всасывается в организме, остальное выводится с мочой.
Полезные свойства ванадия и его влияние на организм
Ванадий играет заметную роль в регулировании липидного и углеводного обмена, принимает участие в активной выработке энергии. Медики отмечают, что уменьшение уровня холестерина связано с количеством поступающего в организм ванадия. Является стимулирующим фактором для движения кровяных клеток, которые поглощают болезнетворные микробы (фаоцитов).
Взаимодействие ванадия с другими
Токсичность ванадия снижается при его взаимодействии с и белками. Обратный эффект дают соединения и алюминия, а также .
Признаки нехватки ванадия
Дефицит ванадия представлен единичными случаями ванадийдефицитной шизофрении, а также связан с патологией углеводного обмена.
Признаки избытка ванадия
Избыток ванадия значительно более распространен и связан с производством асфальта, стекла, топливной продукции (мазут, бензин, и т.д.). Обладает гипертензивным действием (ВОЗ, 1997). Установлена связь генеза маниакально-депрессивных состояний и невротической реактивной депрессии с повышением уровня ванадия в крови. Описана ванадиевая природа эндемичного рассеянного склероза - жирорастворимые комплексы ванадия техногенного происхождения кумулируются в миелиновых оболочках и в коре мозга, приводя к развитию рассеянного склероза.
Основным потребителем ванадия является металлургическая промышленность. Введение ванадия в состав сплавов нержавеющей, быстрорежущей и инструментальной стали увеличивается прочность и износоустойчивость стали.
Также ванадий применяется в атомно-водородной энергетике, в производстве серной кислоты, как химический источник тока.
Ванадий - относительно редкий природный элемент. Он представляет собой сероватый металл и часто встречается в форме кристаллов. В природе много ванадия содержится в органическом топливе, включая уголь и нефть. Обычными спутниками ванадия являются кислород, сера, натрий, хлор.
Фотобанк Лори
Одна из искусственных форм ванадия, оксид ванадия, широко используется человеком для производства стали и других промышленных нужд, включая изготовление резины и пластика. В воздух ванадий попадает в основном при сжигании топлива, в том числе нефтепродуктов. В редких случаях ванадий может вызывать отравление людей, проживающих в загрязненных районах.
| |
|---|
Богатые ванадием породы разбиваются и превращаются в пыль, которая затем разносится ветром и водой. Благодаря этому элемент может появиться в колодезной воде и почве. Незначительное количество ванадия каждый из нас употребляет с продуктами питания. Это количество оценивается в несколько десятков или сотен микрограммов в день.
Ванадий в организме
Роль ванадия в организме человека изучена недостаточно. Считается, этот элемент в ничтожных количествах необходим для правильного роста и развития костей, работы репродуктивных органов и некоторых других процессов. Суточная потребность в ванадии для большинства групп населения не определена. Американские эксперты рекомендуют здоровым взрослым людям принимать до 1 миллиграмма (1000 мкг) ванадия в сутки, а доза выше 1,8 мг/сут является небезопасной.
Следует осторожно относиться к пищевым добавкам с ванадием. Некоторые эксперты считают, что все препараты, содержащие ванадий, несут риск серьезных токсических эффектов. Дефицит ванадия у человека является большой редкостью.
Симптомы дефицита ванадия:
- Замедленный рост и нарушение фертильности.
- Повышение уровня кальция, молибдена и магния в крови.
- Повышение содержания «плохого» холестерина.
Влияние ванадия на здоровье многогранно, хотя научных данных по этому вопросу все еще недостаточно. В исследованиях на животных и людях ванадий показал способность стабилизировать уровень сахара в крови, а также уменьшать содержание «плохого» холестерина. Таким образом, имеются определенные предпосылки для применения ванадия при диабете и атеросклерозе.
На Западе ванадий иногда используют спортсмены-бодибилдеры, потому что считается, что этот элемент способствует увеличению костной массы и улучшает работу мышц. Но недавнее ограниченное контролируемое исследование, в котором участвовало более 30 тренированных спортсменов, не выявило никакой пользы ванадия для бодибилдеров, даже когда суточная доза элемента в 1000 раз превышала обычную пищевую дозу.
Исследования на мышах показали, что ванадий накапливается в костях, поэтому некоторые диетологи предложили использовать его при остеопорозе. Тем не менее, четких доказательств его эффективности при этом заболевании нет, а многие другие токсичные металлы также накапливаются в костной ткани.
Есть ограниченные данные о способности ванадия предупреждать образование злокачественных опухолей, а также влиять на работу желез внутренней секреции и репродуктивных органов.
Пищевые источники ванадия
Ванадий в микродозах содержится во многих продуктах, включая злаки, фрукты, вино, пиво, гречневую крупу, белый рис, сою, оливки, горох, арахис, морковь, чеснок, растительные масла, черный перец, семена укропа, грибы и моллюсков. Также хорошим диетическим источником ванадия является куриное мясо и такие морепродукты, как морские гребешки. В дневном рационе среднего американца присутствует от 10 до 60 микрограммов этого элемента (иногда больше 100 мкг).
Отравиться ванадием, поступающим с пищей, практически невозможно, если только пища не была загрязнена этим металлом в результате промышленной аварии. Ингаляционный ванадий (поступающий через легкие) гораздо токсичнее пищевого, поэтому проблемы чаще возникают при длительном вдыхании загрязненного воздуха.
Взаимодействие ванадия с другими веществами
Ванадий лучше всего употреблять с фтором, хромом, селеном и цинком. Современные данные позволяют предположить, что в организме эти элементы вместе участвуют в важных биохимических процессах.
Ванадий является антагонистом магния, хрома, холина, аскорбиновой кислоты и некоторых других веществ, поступающих в организм с пищей.
Люди, принимающие антикоагулянты (препараты, предотвращающие свертывание крови), такие как варфарин и гепарин, не должны употреблять пищевые добавки с ванадием. Исследования показывают, что ванадий уменьшает эффективность антикоагулянтов.
Пищевые добавки с ванадием не следует давать детям, а также беременным и кормящим женщинам, потому что ни одно исследование до сих пор не подтвердило безопасность ванадия у этих групп пациентов.
> Помимо этого, данный элемент уменьшает количество холестерина и помогает метаболизму, в частности липидному обмену. Всё это позволяет ему поддерживать здоровое состояние сосудов и всей сердечной системы, а также снижать давление. Влияет он и на углеводный метаболизм, поэтому некоторые исследователи предполагают существование способности ванадия помогать при сахарном диабете. По своим свойствам он напоминает инсулин, а потому иногда применяется медиками для лечения больных первым и вторым типом. Данный элемент влияет на соотношение калия и натрия, поэтому помогает работе мышц, уменьшая вероятную отечность различных тканей. Также он способствует правильному делению клеток, что предотвращает появление раковых опухолей. Наконец, ванадий заботится об уровне гемоглобина, участвует в формировании зубов и костей, а также в синтезе энергии. Недостаток ванадия редко рассматривается в медицине. Случаи дефицита единичны, и чаще всего связаны с проблемами в метаболизме или серьёзными психическими нарушениями. У человека не выявлено четкой симптоматики недостатка, однако проводились некоторые опыты на животных. Они показали, что дефицит приводил к проблемам с костями и хрящевыми тканями, а также влиял на развитие диабета. При нехватке вещества происходило общее снижение всех видов холестерина, также подопытные животные имели проблемы с размножением — была высокая смертность новорожденных и частые выкидыши. Составляет 0,05 мг. Избыток ванадия, как правило, связан с техногенными катастрофами или опасными производствами. Нормальное питание не может привести к переизбытку данного вещества. Если в результате какого-то события человек, например, вдохнет много паров бензина, то это может привести к: Хотя, теоретически, нехватка данного вещества вряд ли возможно, стоит узнать о ванадии в продуктах питания. Его можно найти в жирном мясе, а также печенке. Он присутствует в морских продуктах, вроде рыбы и моллюсков. Среди растительной пищи он находится в масле, сое, грибах, зелени и злаках. Последние – самый простой способ получения ванадия. Рекордсменами среди них можно считать неочищенный рис, овёс и гречку. Некоторое количество данного элемента также находится в перце, картофеле, горохе и свекле. Найти его можно в натуральном меде и маточном молочке. Все медики строго не рекомендуют прибегать к каким бы то ни было препаратам для того, чтобы повысить содержание этого вещества в организме. Витамины с ванадием не нужны, их вполне может заменить нормальное питание. Очевидно, что он распространен в простых продуктах, достать которые можно без проблем, а потому для получения этого вещества достаточно поправить свой рацион. Делитесь статьей с друзьями, если она была вам полезна, и пишите в комментариях своё мнение! Подписывайтесь на блог, ведь совсем скоро появятся новые посты. Будь сильным! Артем и Елена ВасюковичКоличество вещества в организме
Продукты питания
Лекарственные средства
Впервые о минеральном веществе под названием ванадий услышали в первой половине 19 века благодаря открытию шведского ученого. Известно, что этот макроэлемент носит имя богини красоты из древней Скандинавии - Ванадис.
Роль ванадия в организме человека заключается в оказании помощи при выработке энергии, а также обмене жиров и углеводов. За счет этого элемента сокращается выработка вредного холестерина, нормализуется работа нервной системы. Поэтому ванадий оказывает благоприятное воздействие при лечении сердечно-сосудистых заболеваний и атеросклероза.
Ванадий представляет собой ультрамикроэлемент, то есть вещество, содержание которого в организме человека минимально - не более 0,000001%. Он является рассеянным элементом, в связи с чем в свободном виде в природе ванадий не существует, а его содержание в человеческом организме можно назвать незначительным. Малые количества этого вещества встречается в некоторых пищевых продуктах. Помимо этого содержится он во многих природных сферах - в земной коре, воде и других.
Из продуктов питания, за счет которых можно в какой-то мере пополнить необходимую суточную норму ванадия, выделяются нешлифованный рис, гречка, фасоль, горох и некоторые другие. Небольшие дозы этого макроэлемента попадают в организм с некоторыми лекарственными препаратами или обычной питьевой водой.
Суточная норма ванадия
Взрослому человеку установлена суточная норма ванадия, в соответствии с которой достаточно употреблять приблизительно два миллиграмма этого вещества. При этом, что интересно, лишь 1% данного элемента усваивается организмом, а остальное количество выводится естественным образом.
Недостаток ванадия
Дефицит или недостаток ванадия в настоящее время можно встретить достаточно редко. Однако, если такое состояние и наблюдается, то проявляется оно в виде нарушений углеводного обмена в организме, а также особых форм шизофрении.
Американские специалисты утверждают, что недостаток ванадия наряду с нехваткой таких веществ как и могут стать причиной возникновения такой серьезной болезни как сахарный диабет. Кроме того, при поступлении недостаточного количества этого элемента в организм человека наблюдается повышение объема содержащихся в крови эритроцитов при снижении значительного уровня холестерина.
Недостаток ванадия не приносит человеку ничего хорошего, но передозировка этого вещества, которая встречается намного чаще, еще страшнее. Для человеческого здоровья особую опасность несет в себе ванадий, попадающий в организм с вредными парами бензина или мазута, а также в результате различных выбросов токсических веществ. Последствиями в этом случае выступают некоторые заболевания нервной системы наряду с повышением кровяного давления.
Ванадий – неактивный элемент, в природе его соединения не реагируют на действие воздуха, воды, кислот или щелочей. Для его расплавления нужны очень высокие температуры. В организме ванадий тоже довольно инертен, хотя и вступает во взаимодействие с другими веществами.
Ванадий хорошо усваивается в присутствии цинка , фтора и селена , помогая всасыванию этих элементов. Ванадий считается токсичным веществом для человека, и эти его свойства могут усилиться, если одновременно с ним в организм попадают железо , магний , алюминий, аскорбиновая кислота (витамин С). А вот ослабить токсичность ванадия способны продукты с высоким содержанием хрома .
Важно! Ванадий снижает эффективность антикоагулянтов, поэтому нельзя принимать одновременно биодобавки с ванадием и препараты, снижающие свертываемость крови
Попадая в организм человека, ванадий депонируется в костях – это главное место накопления элемента, а также в мышечной и жировой тканях, причем в костях и зубах он помогает распределению кальциевых солей. В небольшом количестве ванадий есть в щитовидной железе и сердечной мышце, в легких, в селезенке и почках, где во взаимодействии с цирконием улучшает работу этих органов. Ванадий вступает во взаимодействие с калием и натрием , регулируя их баланс в тканях, при этом он помогает избавиться от отечностей.
Польза ванадия для здоровья пока плохо изучена. Известно на сегодня то, что этот элемент активно участвует в окислительных и восстановительных процессах на уровне клеток, нужен для дыхания и кроветворения, формирования костной ткани и роста зубов, для осуществления репродуктивных функций. Участие ванадия доказано в усилении зрения и стимулировании роста, в работе печени и почек, в укреплении сердечной мышцы и нервной системы.
Роль в возникновении и течение различных заболеваний
Роль ванадия в развитии заболеваний пока не имеет клинических подтверждений, но исследования показывают, что от содержания его в организме сильно зависит риск развития таких болезней как сахарный диабет, атеросклероз, нарушения работы почек и сердечно-сосудистой системы, снижение репродуктивных способностей.
Кроме этого, есть данные о том, что от уровня ванадия зависит проявление некоторых форм шизофрении.
Основные функции в организме
Воздействие ванадия на человеческий организм пока находится в стадии активного изучения и знания о нем еще недостаточны. Однако установлено, что соли ванадия способны имитировать эффект инсулина, регулируя углеводный обмен, так что ученые рассматривают возможность применения соединений ванадия при лечении сахарного диабета.
Еще одна ценная функция ванадия – он активизирует клетки иммунной системы фагоциты, которые поглощают чужеродные для организма частицы. К таким вредным частицам могут относиться вирусы, бактерии, токсические частички, отмершие или погибающие клетки. Активированные ванадием фагоциты очищают клетки и ткани, защищают организм от инфекций и воспалений.
Ванадий снижает выработку холестерина, поддерживает в здоровом состоянии сосуды мозга, тонизирует сердечную мышцу, понижает артериальное давление – все это важно для людей, страдающих заболеваниями сердечно-сосудистой системы.
Людям, стремящимся контролировать свою массу тела, будет интересно узнать о том, что ванадий необходим для усвоения жиров и углеводов, помогая в процессе их расщепления высвобождать энергию. Он нормализует обмен липидов и регулирует выработку жирных кислот.
Интересна функция ванадия как антиоксиданта: этот элемент активно вступает в окислительные реакции, предотвращая распространение и активизацию свободных радикалов, а также влияет на рост клеток, предупреждая их неконтролируемое деление – а значит и формирование злокачественных опухолей.
Среди других значимых функций ванадия в организме отметим следующие:
- вступает в комплексы с молекулами гемоглобина и стабилизирует их, предохраняя от окисления;
- выступает кофактором (стимулятором) ферментов, которые расщепляют и помогают усваивать белки;
- участвует в биосинтезе некоторых гормонов;
- улучшает усвоение кислорода тканями печени;
- контролирует работу нервной системы;
- участвует в формировании и росте костей скелета, зубов;
- предупреждает развитие атеросклероза.
Антиоксидантные и противомикробные свойства ванадия нашли применение в косметических средствах: например, экстракт василька, содержащий этот химический элемент, используют в косметике для ухода за чувствительной кожей вокруг глаз (он уменьшает отечность и улучшает тонус век), а также в средствах для проблемной кожи с элементами воспаленных высыпаний.
В каких продуктах содержится ванадий
Как сохранить ванадий в пище
Несмотря на химическую инертность, ванадий чувствителен к условиям хранения и обработки продуктов: он окисляется и переходит в плохо усвояемые формы при хранении на свету и в помещении с высокой влажностью, при длительной температурной обработке (отваривании, тушении), при размораживании продуктов. Оптимальный способ получить максимальное количество ванадия из продуктов – есть их в сыром виде (фрукты и овощи) либо отваривать в небольшом количестве воды или готовить на пару в течение непродолжительного времени.
Усвояемость минерала
Ванадий широко распространен в природе, больше всего этого вещества содержат морепродукты, грибы и злаки. Хорошо усваивается ванадий из меда в сотах и пчелиного маточного молочка.
Следует отметить, что организм способен усвоить только 1% от поступившего с едой элемента. Токсичность ванадия понижается, а усвоение улучшается в присутствии белковой пищи. Всасывание вещества происходит в тонком кишечнике, избыток выводится с мочой.
Сочетание с другими питательными веществами
В сочетании с другими питательными веществами ванадий выполняет транспортные функции – элемент помогает транспортировать белки, жиры и углеводы к клеткам мышц, способствуя их укреплению. Поэтому спортсменам во время активных тренировок рекомендуется увеличить ежедневное потребление продуктов с высоким содержанием ванадия – до 3 мг этого элемента в день.
Совет врача. Токсичность ванадия значительно снижается в присутствии хрома, поэтому полезно комбинировать в ежедневном меню продукты, содержащие оба этих элемента: например, морепродукты с рисом, грибы с брокколи, тунец со шпинатом
Суточные нормы
Ученые еще не определились с четкими нормами употребления ванадия, какое количество обязательно нужно получать с продуктами, и зависит ли оно от возраста либо других факторов. По рекомендациям ВОЗ (всемирная организация здоровья) от 2000 года суточная норма ванадия составляет от 6 до 63 мкг. Другие источники дают информацию о допустимом потреблении ванадия до 2 мг в день. Доза в 4 мг считается настолько токсичной, что может вызвать смертельный исход.
Что происходит при дефиците минерала
Последствия дефицита ванадия.
Примерное представление о том, как чувствует себя живой организм при дефиците ванадия, ученые имеют пока только на уровне лабораторных исследований. Недостаток этого вещества может ухудшить состояние костной и мышечной тканей, спровоцировать дефекты развития плода и выкидыши, ухудшить работу щитовидной железы, замедлить рост, стать причиной злокачественных новообразований.
Факторы, способствующие дефициту.
Причиной дефицита ванадия становится нарушение его всасывания в кишечнике или употребление биодобавок с веществами, которые ускоряют связывание и выведение этого элемента из организма, а также жесткие продолжительные монодиеты.
Как восполнить дефицит минерала.
При интенсивных тренировках спортсмены значительно расходуют энергию и нуждаются в дополнительном поступлении ванадия, участвующего в расщеплении глюкозы. Для пополнения запасов ванадия рекомендуется повысить содержание в меню соевых бобов, оливкового масла, укропа и редиса.
Избыток ванадия в организме
Некоторое время спортсмены считали, что биодобавки с содержанием ванадия могут способствовать в увеличении мышечной массы, однако проведенные исследования этого не подтвердили.
Избыток ванадия в организме – это более частая и конкретная тема обсуждения среди врачей, поскольку этот элемент может накопиться по следующим причинам:
- злоупотребление биодобавками с содержанием ванадия;
- вдыхание паров бензина, мазута, выхлопных газов, токсических выбросов при укладке асфальта;
- работа на производстве стекла;
- употребление воды, загрязненной отходами металлургических или нефтеперерабатывающих предприятий;
- употребление овощей, выросших на загрязненных промышленными отходами почвах.
Токсичность ванадия может стать причиной различных нарушений в организме. В условиях производства рабочие, имеющие дело с вдыханием частичек ванадия, часто страдают воспалительными заболеваниями глаз и дыхательных путей, различными болезнями кожи (экземы, дерматиты). Ванадий провоцирует скопление слизи в бронхах и развитие астмы, влияет на уменьшение количества лейкоцитов в крови и снижение иммунитета, способствует развитию анемии, нервных расстройств, обострениям заболеваний печени и почек.
Совет врача. При отравлении ванадием человек обычно ощущает тошноту и головную боль, он теряет аппетит и жалуется на диарею, депрессивное состояние, на языке может проступить зеленоватый налет, случается обезвоживание организма. Для нейтрализации токсического действия ванадия задействуют препараты хрома и аминокислоту ЭДТА (этилендиаминтетрауксусную кислоту)
Препараты, содержащие минерал
Из препаратов, содержащих ванадий, наиболее известен ванадил сульфат – биоактивная добавка, которую нередко принимают спортсмены при длительных и напряженных силовых тренировках. Эта добавка может быть рекомендована при избыточной массе тела и повышенном уровне холестерина, при некоторых нарушениях сердечной деятельности и сахарном диабете. Однако дозировку этого препарата и продолжительность приема обязательно должен контролировать врач.
Почему ванадий назвали металлом-хамелеоном, от чего зависит его изменение цвета и какими свойствами обладает этот металл, смотрите в видео ниже.