Чем полезен азот для человека
Азот – основной компонент воздуха
Азот – газ без цвета, вкуса и запаха. Один из самых распространенных элементов на Земле и является основным компонентом воздуха (примерно 78% от его объема). Соответственно, азот является химическим элементом, жизненно необходимым для существования растений и животных.
Полезные свойства азота в организме человека
Азот входит в состав белков (где он по массе занимает до 18%), также входит с состав: аминокислот, нуклеопротеидов, гемоглобина и нуклеиновых кислот, некоторых гормонов и медиаторов, и др. В составе живых клеток азот занимает 4-е место после водорода, углерода и кислорода.
Сам по себе азот не обладает какой-либо биологической ролью. Его важная роль заключается в присутствии в составе различных биологических соединений. Например, в организме человека азот в составе аминокислот: образует белки, в составе гемоглобина участвует в транспортировке кислорода по всему организму, а в составе нуклеотидов входит в РНК и ДНК.
Поскольку некоторые гормоны также являются производными аминокислот, то азот входит и в их состав. Такими гормонами являются: инсулин, адреналин, тироксин, глюкагон и др. Нейромедиатор (ацетилхолин), с помощью которых нервные клетки передают импульсы друг другу, также содержит в своем составе атом азота.
Азотистые соединения используют и в составе лекарственных средств. Так, к примеру, оксид азота и препараты, содержащие его (например, нитроглицерин – лекарственный препарат для снижения давления) воздействуют расслабляюще на гладкую мускулатуру, что позволяет им лучше расширяться, и это приводит к снижению кровяного давления.
Дефицит азота в организме человека
Дефицит чистого азота в организме человека невозможен, поскольку он ему не нужен в чистом виде. При неправильном питании у человека можно наблюдать разве только дефицит азотосодержащих соединений. И наиболее возможный подобный вариант — это дефицит аминокислот и белков. Такое наблюдается у людей, придерживающихся строгих вегетарианских диет или при заболеваниях, связанных с нарушением обмена веществ. В этом случае, можно наблюдать следующие симптомы: снижение иммунитета, депрессии, сонливость и нехватка сил, мышечная дистрофия, кожные проблемы и т.д. У детей нехватка аминокислот приводит к отставанию в умственном и физическом развитии.
Избыток азота в организме человека
Чистый азот, точно также, не представляет для человека опасность, ее представляют только азотистые соединения. Самыми опасными из них являются нитриты и нитраты. Нитриты в пищевой промышленности используются в качестве консервантов, а нитраты используются в сельском хозяйстве в качестве удобрений. В этом случае, они могут накапливаться в организме и приводить к таким неприятностям, как: ослабление иммунитета, аллергические реакции, изменение pH и закисление организма, воспалительные процессы, вплоть до появления раковых образований.
Источники азота
Человек, как и подавляющее большинство других живых существ, не способен усваивать азот в чистом виде, даже не смотря на то, что он составляет почти весь объем вдыхаемого воздуха. Поэтому, в наш организм он поступает, в основном, в связанном виде в составе растительных и животных белков, аминокислот, пуриновых соединений, нуклеотидов и т.д. Вот почему важно придерживаться разнообразного и сбалансированного питания, которое кроме углеводов включает белки, аминокислоты и жиры растительного и животного происхождения.
Чем полезен азот для человека
Введение. Оксид азота (II) – молекула года, а также вещество, за исследование физиологических и биохимических свойств которого была присуждена Нобелевская премия на исходе прошедшего тысячелетия
Цель работы – расширить базовые представления об оксиде азота, при этом объясняя возросший интерес к данной молекуле в лице мирового научного сообщества.
История изучения биологических свойств окиси азота отсчитывается с середины 20 века и продолжается по сей день. В этот продолжительный период было сделано много важных открытий в изучении механизмов различных жизненно важных процессов человеческого организма, которые протекают с непосредственным участием NO:
• 1955 г. – Роберт Форчготт обнаружил расслабляющее действие света на аорту кролика;
• 1965 г. – А.Ф. Ванин опубликовал в журнале «Биофизика» статью «Свободные радикалы нового типа в дрожжевых клетках»;
• 1970-е гг. – Ферид Мьюрэд экспериментально подтвердил влияние NO на активацию гуанилатциклазы;
• 1980 – 1991 гг. – Р. Форшготт и параллельно с ним Луис Игнарро публикуют серию статей про EDRF (Endothelium-Derived Relaxing Factor);
• 1998 г. – Р. Форчготт, Ф. Мьюрэд и Л. Игнарро стали лауреатами Нобелевской премии по физиологии или медицине за открытие роли оксида азота как сигнальной молекулы в сердечно-сосудистой системе.
Оксид азота (NO) – в нормальных условиях бесцветный газ, плохо растворимый в воде, однако хорошо растворимый в органических средах. Вследствие наличия в его электронной структуре неспаренного электрона относится к разряду радикалов (нитроксил-анион). Данный факт объясняет крайне непродолжительный срок существования молекулы в соответствующем состоянии.
Учитывая крайне высокую реакционную способность окиси азота, организму необходимо ее синтезировать и впоследствии хранить в нужных количествах на определенных этапах метаболизма.
Для синтеза эндогенного оксида азота в каждой клетке нашего организма предусмотрен ген, в результате активации которого происходит выработка фермента NO–синтазы. Данный фермент катализирует реакцию превращения аминокислоты L–аргинин в цитруллин с выделением молекулы NO.
Выделившись в результате описанной реакции, окись азота либо сразу же направляется на нужды организма, либо хранится до востребования последним в форме динитрозильного комплекса с железом (Fe+2). Подобные комплексы (сокращенно ДНКЖ) имеют важное биологическое значение: они не только стабилизируют никтроксил-анион, но и способствуют его транспорту от места образования до места действия.
Оксид азота – нейромедиатор.
Физико-химические свойства оксида азота (II) детерминируют его участие в механизме передачи импульсов по нервным волокнам. Нитроксил-анион – это универсальный трансмиттер химических синапсов.
Для большинства нейромедиаторов существует ряд ограничений: они передают импульс только в одном направлении (от пре- к постсинаптическому нейрону) посредством трансмембранных клеточных рецепторов соответственно всего двух нейроцитов, формирующих синапс. В то же время NO способен передавать сигнал не только в пределах лишь одного синапса, но и между целой группой близко расположенных нервных клеток, при этом осуществляя обмен информацией в обе стороны без участия рецепторов.
Такой вариант передачи возбуждения между клетками имеет определенный ряд преимуществ. Исключается необходимость существования в клетках механизмов специфического энзиматического расщепления (например нейромедиатор ацетилхолин расщепляется холинэстаразой), а также механизмов специфического обратного захвата для прекращения потерявшего актуальность сигнала (прошедшего синаптическую щель химического трансмиттера). Будучи высокореакционной частицей, молекула NO вступает в реакции с другими радикалами организменной среды, что в итоге приводит к неспецифическому прекращению его действия как медиатора.
Вазодилататорный эффект NO.
Endothelium-Derived Relaxing Factor (EDRF) – на русский язык дословно переводится как эндотелий-производный расслабляющий фактор, являющийся очередным эквивалентным названием оксида азота (II). Данная аббревиатура довольно четко и понятно описывает функциональное назначение NO в процессе вазодилатации (расширения) кровеносных сосудов нашего организма.
Ацетилхолин (АЦХ) – основной нейромедиатор парасимпатической нервной системы. При воздейтсвии АЦХ на сосуды из эндотелия последних высвобождается NO, который впоследствии стимулирует расслабление гладкомышечного слоя тех же сосудов.
Оксид азота очень важен для нормального функционирования человеческого организма. Многие его условно патологические состояния невозможно разрешить без участия NO. При физической нагрузке организму требуется большее количество кислорода, что в случае недостаточного усвоения может привести к гипоксии. Чтобы избежать длительного кислородного голодания активируется процесс бронходилатации (увеличение просвета воздухоносных путей в легких), вследствие чего усиливается газообмен между окружающей средой и организмом человека.
Естественное состояние при активном потреблении пищи и жидкости – увеличение объема желудка вследствие расслабления мышц его фундального отдела. Данный эффект также достигается при непосредственном участии NO.
Нитроглицерин – широко известный своим лекарственным действием нитроэфир. Стенокардия (возникает из-за недостаточного кислородного снабжения сердечной мышцы), кишечная колика (спазм гладкой мускулатуры кишечника), повышенный тонус матки и прочие патологические состояния нашего организма могут быть устранены применением данного вещества. Дело все в том, что при разрушении данной молекулы возможно образование окиси азота хорошо известной своим вазодилататорный эффектом и, как следствие, спазмолитическим действием на ткани организма. Поэтому при острых состояниях, сопровождающих многие заболевания внутренних органов человека, вполне может быть применен препарат, содержащий нитроглицерин, для устранения подобной болезненной симптоматики.
Участие в иммунном ответе.
Оксид азота (II) является условным цитотоксическим фактором, который вырабатывается макрофагами и некоторыми другими клетками иммунной системы с целью оказания повреждающего эффекта на клетки бактерий, грибов, простейших, а также на различные злокачественные образования макроорганизма хозяина. В основе данного процесса лежит реакция взаимодействия NO с супероксидом (O2−). В результате образуется высокотоксичный окислитель пероксинитрит (ONOO−), который уже непосредственно взаимодействует со структурными (белки) и генетическими (ДНК) компонентами инфекционных агентов, тем самым нейтрализуя их патогенный потенциал.
Самыми известными для широкой общественности антимикробными препаратами (АМП) являются препараты из группы нитроимидазолов (метронидазол и другие). Принцип действия препарата метронидазола следующий: в процессе метаболизма соответствующего соединения в клетке анаэробных микробов образуется нитроксил-анион (NO), оказывающий описанный ранее повреждающий эффект. В случае же более поздних эволюционных представителей (аэробов) подобной картины при приеме нитроимидазолов не наблюдается, поскольку образующийся в них NO сразу же окисляется с образованием относительно безвредных нитратов.
Стоит так же отметить, что при резком увеличении концентрации оксида азота (II) в результате различных иммунных реакций или при активно развивающихся инфекционных болезнях (сепсис, пневмония и др.) возможна следующая клиническая картина: в результате чрезмерной вазодилатации наблюдается резкое падение АД, что чревато коллапсом и гипоксией жизненно важных органов – печени, мозга, сердца и т.д. Таким образом излишняя продукция NO может оказывать отрицательное воздействие как на региональный воспалительный процесс (наблюдается чрезмерная интенсивность воспаления), так и на весь организм в целом.
Чем полезен азот для человека
Долгосрочные исходы эндоскопической резекции у пациентов с ранней стадией аденокарциномы пищевода
Факторы, определяющие выживаемость у пациентов с протоковой аденокарциномой поджелудочной железы
Как повысить частоту обнаружения аденом правых отделов толстой кишки?
Сравнение различных методов дренирования желчного пузыря при остром холецистите
Частота неполной резекции колоректальных полипов. Результаты систематического обзора и мета-анализа
Головокружение
Под головокружением понимают нарушение чувства равновесия, причиной которого является дискоординация импульсов, поступающих в зрительный, вестибулярный или проприоцептивный анализаторы. Головокружение может быть симптомом многих патологических состояний.
Выделяют несколько типов головокружений: «истинное» или системное головокружение (чувство вращения собственного тела или окружающей обстановки), липотимические состояния и обмороки различной природы; головокружения смешанного генеза (нарушения походки и неустойчивость).
Головокружение наблюдается у 30% людей старше 65 лет и у 50% – старше 80 лет. Этот симптом существенно влияет на качество жизни пациента, может быть причиной падений и травм, приводить к нетрудоспособности и даже инвалидизации. Спектр причин, вызывающих головокружение, очень широк. Так, среди причин периферического вертиго выделяют доброкачественное позиционное вертиго, вестибулярный нейронит/лабиринтит, болезнь Меньера, опухоли мостомозжечкового угла, ототоксическое действие лекарственных веществ. Причиной центрального вертиго может являться патология ствола мозга или мозжечка.
Самый частый тип липотимий и обмороков – вазодепрессорная синкопа, обычно провоцируемая теми или иными стрессовыми воздействиями (ожидание боли, вид крови, страх, духота и т.п,).
Касаясь тактики лечения следует отметить ее зависимость от характера основного заболевания, во многих случаях возможен лишь симптоматический контроль за течением заболевания. Такой подход значительно улучшает качество жизни пациента, страдающего головокружениями.
Условно механизмы действия препаратов, применяемых для лечения головокружения можно разделить на:
Существенный успех в реабилитации больных имеет вестибулярная тренировка.
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.
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
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.
Автор: Владимир Фрадкин
Редактор: Дарья Брянцева
Азот — «безжизненный» газ, крайне важный для всего живого
Азот — газ, простое химическое вещество, неметалл, элемент 
таблицы Менделеева. Латинское название Nitrogenium переводится как «рождающий селитры».
Название «азот» и созвучные ему используются во многих странах: во Франции, Италии, России, Турции, в некоторых восточнославянских и в странах бывшего СССР. По основной версии, название «азот» происходит от греческого слова azoos — «безжизненный», так как не пригоден для дыхания.
Азот в основном встречается как газ — в воздухе его около 78% (по объему). Месторождения полезных ископаемых, а которых он содержится — например, чилийской селитры (нитрат натрия), индийской селитры (нитрат калия) большей частью уже истощены, поэтому в промышленных масштабах реактив добывают химическим синтезом прямо из атмосферы.
Свойства
Молекула азота очень стабильна, поэтому химреактив в основном инертен, взаимодействует в нормальных условиях только с литием, цезием и комплексами переходных металлов. Для проведения реакций с другими веществами требуются особые условия: очень высокая температура и давление, а иногда и катализатор. Не вступает в реакции с галогенами, серой, углеродом, кремнием, фосфором.
Элемент крайне важен для жизни всего живого. Он является неотъемлемой частью белков, нуклеиновых кислот, гемоглобина, хлорофилла и многих других биологически важных соединений. Играет основную роль в обмене веществ живых клеток и организмов.
Азот выпускается в виде сжатого при 150 атмосфер газа, поставляется в баллонах черного цвета с крупной и четкой надписью желтого цвета. Жидкий реагент хранят в сосудах Дьюара (термос с двойными стенками, с серебрением изнутри и вакуумом между стенок).
Опасность азота
В обычных условиях азот не вреден для человека и животных, но при повышенном давлении вызывает наркотическое опьянение, а при нехватке кислорода — удушье. С азотом и его воздействием на кровь человека при резком снижении давления связана очень опасная кессонная болезнь.
Это интересно
Вероятно, все хотя бы однажды видели в фильмах или сериалах, 
как жидким азотом мгновенно замораживают людей или замки на решетке, сейфе и т. п., после чего они становятся хрупкими и легко разбиваются. На самом деле жидкий азот замораживает достаточно медленно, ввиду своей малой теплоемкости. Именно поэтому с его помощью нельзя замораживать людей для последующей разморозки — не получается равномерно и одномоментно заморозить все тело и органы.
Азот относится к пниктогенам — химическим элементам той же подгруппы таблицы Менделеева, что и он сам. Кроме азота к пниктогенам относят фосфор, мышьяк, сурьму, висмут и искусственно полученный московий.
Жидкий азот — идеальный материал для тушения пожаров, особенно с ценными объектами. После тушения азотом не остается ни воды, ни пены, ни порошка, а газ просто выветривается.
Применение
— Три четверти всего выпускаемого в мире азота идет на производство аммиака, из которого, в свою очередь, производят широко использующуюся в разных сферах промышленности азотную кислоту.
— В сельском хозяйстве соединения азота используются как удобрения, а сам азот — для лучшей сохранности овощей в овощехранилищах.
— Для производства взрывчатых веществ, детонаторов, топлива для космических аппаратов (гидразина).
— Для изготовления красителей, медикаментов.
— При перекачке горючих веществ по трубам, в шахтах, в электронных приборах.
— Для тушения кокса в металлургии, для создания нейтральной атмосферы в промышленных процессах.
— Для продувки труб и резервуаров; распирания пластов в горнодобыче; прокачки топлива в ракетах.
— Для закачки в самолетные шины, иногда — в автомобильные.
— Для производства особой керамики — нитрида кремния, обладающего повышенной механической, термической, химической стойкостью и многими другими полезными характеристиками.
— Пищевую добавку Е941 используют для создания в упаковках консервирующей среды, исключающей окисление и развитие микроорганизмов. Жидкий азот используют при разливе напитков и масел.
Жидкий азот применяется как:
— Хладагент в криостатах, вакуумных установках и т. п.
— В криогенной терапии в косметологии и медицине, для проведения некоторых видов диагностики, для хранения образцов биоматериалов, спермы, яйцеклеток.
— В криогенной резке.
— Для тушения пожаров. Испаряясь, реагент образует массу газа в 700 раз большую, чем объем жидкости. Этот газ оттесняет кислород от пламени, и оно тухнет.