БІОЛОГІЧНА РОЛЬ І ЗАСТОСУВАННЯ В МЕДИЦИНІ

Титан є одним з найбільш біологічно інертних металів. Зміст титану в організмі людини становить 9 мг. Висока концентрація титану - в селезінці, надниркових і щитовидній залозі, досить висока - в лімфовузлах, легенів і в плаценті; титан служить постійною складовою частиною молока (в тому числі жіночого).

На жаль, титан як мікроелемент в організмі людини вивчений недостатньо. Відомо, що він необхідний при утворенні епітеліальної тканини, разом з кремнієм і ванадієм бере участь в процесах консолідації при переломах кісток, при загоєнні пошкоджень суглобів, входить до складу кришталика очей, шкіри, волосся, нігтів, кісток, бере участь в регулюванні окисних процесів в сироватці крові і стимулює утворення крові. Високі концентрації титану виявлені в мозку.

Відомо, що вдихання діоксиду титану викликає роздратування легенів у людини і тварин. Симптомами цього процесу є кашель, часто з мокротою, і задишка. Хронічний вплив оксиду титану призводить до його накопичення в легенях, а також в легеневих і периферичних лімфатичних вузлах. Надалі можливий розвиток запалення, а в деяких випадках - гранулематоза легких і плеври, при впливі оксиду титану в поєднанні з іншими реагентами, наприклад з азбестом, силікатами, нікелем або алюмінієм. При вдиханні тетрахлориду титану яскраво виражено роздратування бронхолегеневої системи, що може привести до розвитку трахеїту і альвеолита.

Однак діоксид титану широко використовується в косметології, його часто додають в сонцезахисні креми. ТЮ 2 захищає шкіру від шкідливого ультрафіолету. У медицині ТЮ 2 застосовується в дерматологічній практиці при лікуванні простого герпесу, вугрів, запалення губ і порожнини рота; у вигляді компонентів він входить до складу ряду препаратів.

Ефтідерм - органічна сполука титану - використовується в медицині як черезшкірний провідник лікарських засобів.

Титан - один з легких конструкційних металів - добре імплантується в організм людини, тому використовується в різних областях медицини для виготовлення протезів. Творців високотехнологічного медичного обладнання, інструментарію та лікарів різних спеціальностей в цьому металі приваблює передусім біологічна інертність по відношенню до організму в поєднанні з високими механічними властивостями, антикорозійною стійкістю, а також відносно невелика вартість і доступність. Титан і його сплави стійкі до дії пероксиду водню, бензину, фенолу, формальдегіду. Після багаторазової стерилізації кип'ятінням і обробки в автоклаві, багатомісячної витримки в 3% -ому розчині хлораміну, 96-градусному етиловому спирті, розчині сулеми, трихлоретиленом слідів корозії на титанових сплавах не виявлено. Точкова корозія спостерігається у титанових сплавів лише після перебування протягом декількох діб в 10% -ної спиртової настоянки йоду. Титан і його сплави мають високу так званої втомної міцністю при навантаженнях, що дуже важливо при виготовленні внутрішньокісткових фіксаторів, зовнішніх і внутрішніх протезів, які постійно піддаються змінним навантаженням. Конструкції з титанових сплавів добре переносяться пацієнтами, швидко обростають кісткової і м'язової тканиною. Титан - немагнітний матеріал з низькою електропровідністю, що дозволяє використовувати фізіотерапію для лікування хворих, в організмі яких знаходяться титанові конструкції. Все це робить титан вельми перспективним для широкого застосування в медицині.

Цирконій не грає біологічної ролі в організмі. Його немає в структурі клітин людини. Металевий цирконій і його нерозчинні сполуки (оксид, силікат) мають високу біологічну інертністю. Про вплив сполук цирконію на організм нічого не відомо.

При цьому висока стійкість цирконію до різних впливів широко застосовується в медицині. Навіть такий «медичний» метал, як титан, до біологічних середовищ менш стійкий, в той час як стійкість цирконію є практично вічної.

Титан поступається цирконію, оскільки сплави з останнім володіють більшою стійкістю до корозії, біологічну сумісність і високою міцністю. У хірургії використовують пластичність цирконію, що дозволяє забезпечувати дуже високу якість реконструктивних операцій. Навіть при множинних складних переломах кісток вдається відновити структуру тканин без найменших зрушень, правильно і швидко зростаються кістки, швидше загоюються післяопераційні рани. При проведенні нейрохірургічних операцій застосовують як цирконієві інструменти, так і нитки для швів і кровоспинні затискачі. Цирконієві гвинти, свердла, пластини, скоби застосовують і в щелепно-лицевої хірургії.

Біологічна роль гафнію не встановлена.

ПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

  • 1. У лабораторних умовах титан може бути отриманий шляхом відновлення рутила гидридом кальцію при підвищеній температурі. Напишіть рівняння даної реакції.
  • 2. Напишіть реакції титану з хлором, азотом, вуглецем і сіркою.
  • 3. Які іони присутні у водних розчинах солей Гіта (1У), що є умовою їх виникнення?
  • 4. Яка властивість титану використовується для аналітичного визначення пероксиду водню?
  • 5. На чому грунтується широке застосування цирконію в хірургії?
 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >