Содержания

1. Химический элемент selenium

- История открытия

- Физические свойства селена

- Химические свойства селена

- Получение селена

- Красивые опыты - Полимерология селена

2. Применения селена

- Первые применения - Выпрямитель, фотоэлемент, солнечная батарея

- Копию снимает селеновый барабан

3. Selenium и все живое

4. Selenium в медицыне

5. Добавки селена как помощь при недугах

Селе́н — это химический элемент с атомным номером 34 в периодической системе, обозначается символом Se (лат. Селен), хрупкий блестящий на изломе неметалл чёрного цвета (устойчивая аллотропная форма, неустойчивая форма — киноварно-красная).

Химический элемент selenium

История открытия

Selenium (англ. Селен, франц. Селен, нем. Selren) открыт в 1817 г. Берцелиусом, который так рассказывает об этом открытии: я исследовал в сотружестве с Готлибом Ганом метод, который применяют для производства серной кислоты в Грипсхольме. Мы обнаружили в серной кислоте осадок, частью красный, частью светло-коричневый. Этот осадок , опробованный с помощью паяльной трубки, издавал слабый редечный запах и образовывал свинцовый королек. Согласно Клапроту, такой запах служит указанием на присутствие теллура. Ган заметил при этом, что на руднике в Фалюне, где собирается сера, необходимая для приготовления кислоты, также ощущается подобный запах, указывающий на присутствие теллура. Любопытство, вызванное надеждой обнаружить в этом коричневом осадке новый редкий металл, заставило меня исследовать осадок. Приняв намерение отделить теллур, я не смог, однако, открыть в осадке никакого теллура. Тогда я собрал все, что образовалось при получении серной кислоты, путем сжигания фалюнской серы за несколько месяцев и подверг полученный в большом количестве осадок обстоятельному исследованию. Я нашел, что масса (т.е. осадок) содержит до сих пор неизвестный металл, очень похожий по своим свойствам на теллур. В соответствии с этой аналогией я назвал новое тело селеном (селен) от греч. - луна, так как теллур назван по имени Tellus (Теллус)- нашей планеты".

Таким образом, название selenium как бы подчеркивает, что этот элемент - спутник теллура, подобно тому, как луна спутник земли. Добавим к этому, что Берцелиусу пришлось провести большое сравнительное исследование реакций селена и теллура. В русской литературе первых десятилетий XIX в. Selenium называли селением (Соловьев и Двигубский, 1824; Гесс, 1831); Страхов употребляет название селин (1825). После 1835 г. было принято название selenium.

Физические свойства селена

Конфигурация внешней электронной оболочки атома Se 4s24p4; у двух p-электронов спины спарены, а у остальных двух - не спарены, поэтому атомы селена способны образовывать молекулы Se2 или цепочки атомов Sen. Цепи атомов селена могут замыкаться в кольцевые молекулы Se8. Разнообразие молекулярного строения обусловливает существование селена в различных аллотропических модификациях: аморфной (порошкообразный, коллоидный, стекловидный) и кристаллической (моноклинный α- и β-формы и гексагональный γ-формы). Аморфный (красный) порошкообразный и коллоидный селен (плотность 4,25 г/см3 при 25 °С) получают при восстановлении из раствора селенистой кислоты H2SeO3, быстрым охлаждением паров селена и другими способами.

Стекловидный (черный) селен (плотность 4,28 г/см3при 25 °С) получают при нагревании любой модификации селена выше 220 °С с последующим быстрым охлаждением. Стекловидный селен обладает стеклянным блеском, хрупок. Термодинамически наиболее устойчив гексагональный (серый) selenium. Он получается из других форм селена нагреванием до плавления с медленным охлаждением до 180-210 °С и выдержкой при этой температуре. Решетка его построена из расположенных параллельно спиральных цепочек атомов. Атомы внутри цепей связаны ковалентно. Постоянные решетки а = 4,36 Å, с = 4.95Å, атомный радиус 1,6 Å, ионные радиусы Sе2- 1,98Å и Se4+ 0,69Å, плотность 4,807 г/см3 при 20 °С, tпл 217 °С, tкип 685 °С.

Пары селена желтоватого цвета. В парах в равновесии находятся четыре полимерные формы Se8 = Se6 = Se4 = Se2. Выше 900 °С доминирует Se2. Удельная теплоемкость гексагонального селена 0,19-0,32 кдж/(кг·К), [0,0463-0,0767 кал/ (г·°С)] при -198 - + 25 °С и 0,34 кдж/(кг·К) [0,81 кал/(г·°С)] при 217 °С; коэффициент теплопроводности 2,344 вт/(м·К) [0,0056 кал/(см·сек·°С)], температурный коэффициент линейного расширения при 20 °С: гексагонального монокристаллического селена вдоль с-оси 17,88·10-6, перпендикулярно с-оси 74,09·10-6, поликристаллического 49,27·10-6; изотермическая сжимаемость β0 = 11,3·10-3 кбар-1; коэффициент электрического сопротивления в темноте при 20 °С 102-1012 ом·см. Все модификации селена обладают фотоэлектрическими свойствами. Гексагональный селен вплоть до температуры плавления - примесный полупроводник с дырочной проводимостью. Selenium - диамагнетик (пары его парамагнитны).

Химические свойства селена

На воздухе селен устойчив; кислород, вода, соляная и разбавленная серная кислоты на него не действуют, хорошо растворим в концентрированной азотной кислоте и царской водке, в щелочах растворяется с окислением. Selenium в соединениях имеет степени окисления -2, + 2, + 4, +6. Энергия ионизации Se0 → Se1+ → Se2+ → Se3+соответственно 0,75; 21,5; 32 эв.

С кислородом селен образует ряд оксидов: SeO, Se2O3, SeO2, SeO3. Два последних являются ангидридами селенистой H2SeO3 и селеновой H2SeО4 кислот (соли -селениты и селенаты). Наиболее устойчив SeO2. С галогенами селен дает соединения SeF6, SeF4, SeCl4, SeBr4, Se2Cl2 и другие. Сера и теллур образуют непрерывный ряд твердых растворов с селеном. С азотом селен дает Se4N4, с углеродом -CSe2. Известны соединения с фосфором Р2Sе3, Р4Sе3, P2Se5. Водород взаимодействует с селеном при t>=200 °С, образуя H2Se; раствор H2Se в воде называется селеноводородной кислотой. При взаимодействии с металлами селен образует селениды. Получены многочисленные комплексные соединения селена. Все соединения селена ядовиты.

Получение селена

Selenium получают из отходов сернокислотного, целлюлозно-бумажного производства и анодных шламов электролитического рафинирования купрума. В шламах selenium присутствует вместе с серой, теллуром, тяжелыми и благородными металлами. Для извлечения селена шламы фильтруют и подвергают либо окислительному обжигу (около 700 °С), либо нагреванию с концентрированной серной кислотой. Образующийся летучий SeO2 улавливают в скрубберах и электрофильтрах. Из растворов технический selenium осаждают сернистым газом. Применяют также спекание шлама с содой с последующим выщелачиванием селената натрия водой и выделением из раствора селена. Для получения селена высокой чистоты, используемого в качестве полупроводникового материала, черновой селен рафинируют методами перегонки в вакууме, перекристаллизации и другими

Физически шлам – это взвесь различных веществ, оседающая на дно электролитических ванн и варочных котлов. Если хотите, шлам – это грязь, но грязь драгоценная: в шламе медеэлектролитных заводов selenium, как правило, присутствует в виде селенида серебра – этот элемент взаимодействует с благородными металлами. Расскажем коротко, как получают selenium именно из такого шлама. Методов несколько. Окислительный обжиг с отгонкой образующейся двуокиси селена SeО2; это вещество в отличие от двуокиси теллура, не говоря уже о содержащихся в шламе тяжелых металлах, довольно легко возгоняется. Другой способ – нагревание шлама с концентрированной серной кислотой и последующая отгонка той же двуокиси. Применяют также метод окислительного спекания шлама с содой. В этом случае образуются растворимые в воде соли селенистой и селеновой кислот. Раствор этих солей упаривают, подкисляют и кипятят. При кипячении шестивалентный selenium переходит в четырехвалентный. Из этих соединений и восстанавливают элементарный selenium, действуя на них сернистым газом.

Красивые опыты

Спросите любого химика: «Какого цвета selenium?» – он наверняка ответит, что серого. Но элементарный опыт опровергает это правильное в принципе утверждение.

Через склянку с селенистой кислотой пропустим сернистый газ (он, если помните, хороший восстановитель), и начнется красивая реакция. Сначала раствор пожелтеет, затем станет оранжевым, потом кроваво-красным. Если исходный раствор был слабым, то эта окраска может сохраняться долго – получен коллоидный аморфный selenium. Если же концентрация кислоты была достаточно высокой, то почта сразу же после начала реакции в осадок начнет выпадать топкий порошок. Его окраска – от ярко-красной до густо-бордовой, такой, как у черных гладиолусов. Это элементарный selenium, аморфный порошкообразный элементарный selenium.

Его можно перевести в стеклообразное состояние, нагрев до 220°C, а затем резко охладив. Даже если цвет порошка был ярко-красным, стеклообразный selenium будет почти черного цвета, красный оттенок заметен лишь на просвет.

Можно сделать и другой опыт. Тот же красный порошок (немного!) размешайте в колбе с сероуглеродом. На скорое растворение не рассчитывайте – растворимость аморфного селена в CS2, 0,016% при нуле и чуть больше (0,1%) при 50°C. Присоедините к колбе обратный холодильник и кипятите содержимое примерно 2 часа. Затем образующуюся светло-оранжевую с зеленоватым оттенком жидкость медленно испарите в стакане, накрытом несколькими слоями фильтровальной бумаги, и вы получите еще одну разновидность селена – кристаллический моноклинный selenium.

Кристаллы-клинышки мелкие, красного или оранжево-красного цвета. Они плавятся при 170°C, но если нагревать медленно, то при 110...120°C кристаллы изменятся: альфа-моноклинный selenium превратится в бета-моноклинный – темно-красные широкие короткие призмы. Таков selenium. Тот самый selenium, который обычно серый.

Серый selenium (иногда его называют металлическим) имеет кристаллы гексагональной системы. Его элементарную решетку можно представить как несколько деформированный куб. При правильном кубическом строении шесть соседей каждого атома удалены от него на одинаковое расстояние, selenium же построен чуть-чуть иначе. Все его атомы как бы нанизаны на спиралевидные цепочки, и расстояния между соседними атомами в одной цепи примерно в полтора раза меньше расстояния между цепями. Поэтому элементарные кубики искажены.

Плотность серого селена 4,79 г/см3, температура плавления 217°C, а кипения 684,8...688°C. Раньше считали, что и серый selenium существует в двух модификациях – SeA и SeB, причем последняя лучше проводит тепло и электрический ток; последующие опыты опровергли эту точку зрения.

Приступая к опытам, нужно помнить, что selenium и все его соединения ядовиты. Экспериментировать с селеном можно только под тягой, соблюдая все правила техники безопасности.

«Многоликость» селена лучше всего объясняется с позиций сравнительно молодой науки о неорганических полимерах.

Полимерология селена

Эта наука еще так молода, что многие основные представления не сформировались в ней достаточно четко. Нет даже общепринятой классификации неорганических полимеров. Известный советский химик действительный член Академии наук СССР В.В. Коршак предлагал делить все неорганические полимеры прежде всего на гомоцепные и гетероцепные. Молекулы первых составлены из атомов одного вида, а вторых – из атомов двух или нескольких элементов.

Элементарный selenium (любая модификация!) – это гомоцепной неорганический полимер. Естественно, что лучше всего изучен термодинамически устойчивый серый selenium. Это полимер с винтообразными макромолекулами, уложенными параллельно. В цепях атомы связаны ковалентно, а молекулы-цепи объединены молекулярными силами и частично – металлической связью.

Даже расплавленный или растворенный selenium не «делится» на отдельные атомы. При плавлении селена образуется жидкость, состоящая опять-таки из цепей и замкнутых колец. Есть восьмичленные кольца Se8, есть и более многочисленные «объединения предприятий». То же и в растворе. Попытки определить молекулярный вес селена, растворенного в СS2, дали цифру 631,68. Это значит, что и здесь selenium существует в виде молекул, состоящих из восьми атомов.

Газообразный selenium существует в виде разрозненных атомов только при температуре выше 1500°C, а при более низких температурах селеновые пары состоят пз двух-. шести- и восьмичленных «содружеств». До 900°C преобладают молекулы состава Se6, после 1000° – Se2.

Что же касается красного аморфного селена, то он тоже полимер цепного строения, но малоупорядоченной структуры. В температурном интервале 70...90°C он приобретает каучукоподобные свойства, переходя в высокоэластическое состояние.

Моноклинный selenium, по-видимому, более упорядочен, чем аморфный красный, но уступает кристаллическому серому.

Все это выяснено в последние десятилетия, и не исключено, что по мере развития науки о неорганических полимерах многие величины и цифры еще будут уточняться. Это относится не только к селену, но и к сере, теллуру, фосфору – ко всем элементам, существующим в виде гомоцепных полимеров.

Применения селена

Первые применения

«Из всех областей применения селена самой старой и, несомненно, самой обширной является стекольная и керамическая промышленность».

Эти слова взяты из «Справочника по редким металлам», выпущенного в 1965 г. Первая половина этого утверждения бесспорна, вторая вызывает сомнения. Что значит «самой обширной»? Вряд ли эти слова можно отнести к масштабам потребления селена той или иной отраслью. Вот уже на протяжении многих лет главный приобретатель селена – полупроводниковая техника. Тем не менее, роль селена в стеклоделии достаточно велика и сейчас. Selenium, как и марганец, добавляют в стеклянную массу, чтобы обесцветить стекло, устранить зеленоватый оттенок, вызванный примесью соединений железа. Соединение селена с кадмием – основной краситель при получении рубинового стекла; этим же веществом придают красный цвет керамике и эмалям.

В сравнительно небольших количествах selenium используют в резиновой промышленности – как наполнитель, и в сталелитейной – для получения сплавов мелкозернистой структуры. Но не эти применения элемента №34 главные, не они вызывали резкое увеличение спроса на selenium в начале 50-х годов. Сравните цену селена в 1930 и 1956 г.: 3,3 доллара за килограмм и 33 соответственно. Большинство редких элементов за это время стали дешевле, selenium же подорожал в 10 раз! Причина в том, что как раз в 50-е годы стали широко использоваться полупроводниковые свойства селена.

Выпрямитель, фотоэлемент, солнечная батарея

Обычный серый selenium обладает полупроводниковыми свойствами, это полупроводник p-типа, т.е. проводимость в нем создается главным образом не электронами, а «дырками». И что очень важно, полупроводниковые свойства селена ярко проявляются не только в идеальных монокристаллах, но и в поликристаллических структурах.

Но, как известно, с помощью полупроводника только одного типа (неважно какого) электрический ток нельзя ни усилить, ни выпрямить. Переменный ток превращается в постоянный на границе полупроводников p- и n-типов, когда осуществляется так называемый p-n-переход. Поэтому в селеновом выпрямителе вместе с селеном часто работает сульфид кадмия – полупроводникn-типа. А делают селеновые выпрямители так.

На никелированную железную пластинку наносят тонкий, 0,5...0,75-миллиметровый, слой селена. После термообработки сверху наносят еще и «барьерный слой» сульфида кадмия. Теперь этот «сэндвич» может пропускать поток электронов практически лишь в одном направлении: от железной пластины к «барьеру» и через «барьер» на уравновешивающий электрод. Обычно эти «сэндвичи» делают в виде дисков, из которых собирают собственно выпрямитель. Селеновые выпрямители способны преобразовать ток в тысячи ампер.

Другое практически очень важное свойство селена-полупроводника – его способность резко увеличивать электропроводность под действием света. На этом свойстве основано действие селеновых фотоэлементов и многих других приборов.

Следует иметь в виду, что принципы действия селеновых и цезиевых фотоэлементов различны. Цезий под действием фотонов света выбрасывает дополнительные электроны. Это явление внешнего фотоэффекта. В селене же под действием света растет число дырок, его собственная электропроводность увеличивается. Это внутренний фотоэффект.

Влияние света на электрические свойства селена двояко. Первое – это уменьшение его сопротивления на свету. Второе, не менее важное – фотогальванический эффект, т.е. непосредственное преобразование энергии света в электроэнергию в селеновом приборе. Чтобы вызвать фотогальванический эффект, нужно, чтобы энергия фотонов была больше некоей пороговой, минимальной для данного фотоэлемента, величины.

Простейший прибор, в котором используется именно этот эффект, – экспонометр, которым мы пользуемся при фотосъемке, чтобы определить диафрагму и выдержку. Прибор реагирует на освещенность объекта съемки, а все прочее за нас уже сделали (пересчитали) те, кто конструировал экспонометр.

Более сложные устройства того же типа – солнечные батареи, работающие на Земле и в космосе. Принцип действия их тот же, что у экспонометра. Только в одном случае образующийся ток лишь отклоняет тоненькую стрелку, а в другом питает целый комплекс бортовой аппаратуры.

Копию снимает селеновый барабан

В 1938 г. американский инженер Карлсон запатентовал метод «селеновой фотографии», который сейчас называют ксерографией, или электрографией. Это, пожалуй, самый быстрый способ получения высококачественных черно-белых копий с любого оригинала – будь то чертеж, гравюра или оттиск журнальной статьи. Важно, что этим способом можно получать (и получать быстро) десятки и сотни копий, а если оригинал бледен, копии можно сделать намного более контрастными. И не нужно специальной бумаги – ксерографическую копию можно сделать даже на бумажной салфетке.

Электрографические машины сейчас выпускают во многих странах, принцип их действия повсюду один и тот же. В основе их действия – уже упоминавшийся внутренний фотоэффект, присущий селену. Главная деталь электрографической машины – металлический барабан, очень гладкий, обработанный по высшему 14-му классу чистоты и сверху покрытый слоем селена, осажденного в вакууме.

Действует эта машина таким образом. Оригинал, с которого предстоит снять копию, вставляют в приемное окно. Подвижные валики переносят его под яркий свет люминесцентных ламп, а система, состоящая из зеркал и фотообъектива, передает изображение на селеновый барабан. Тот уже подготовлен к приему: рядом с барабаном установлен коротрон – устройство, создающее сильное электрическое поле. Попадая в зону действия коротрона, часть селенового барабана заряжается статическим электроэнергией определенного знака. Но вот на selenium спроектировали изображение, и освещенные отраженным светом участки сразу разрядились – электропроводность выросла и заряды ушли. Но не отовсюду. В тех местах, которые остались в тени благодаря темным линиям и знакам, заряд сохранился. Этот заряд в процессе «проявления» притянет частицы тонкодисперсного красителя, тоже уже подготовленного.

Перемешиваясь в сосуде со стеклянным бисером, частички красителя тоже, как и барабан, приобрели заряды статического электроэнергии. Но их заряды противоположного знака; обычно барабан получает положительные заряды, а краситель – отрицательные. Положительный же заряд, но более сильный, чем на барабане, получает и бумага, на которую нужно перенести изображение.

Когда ее плотно прижмут к барабану (разумеется, это делается не вручную, до барабана вообще нельзя дотрагиваться), более сильный заряд перетянет к себе частички красителя, и электрические силы будут удерживать краситель на бумаге. Конечно, рассчитывать на то, что эти силы будут действовать вечно или по крайней мере достаточно долго, не приходится. Поэтому последняя стадия получения электрографических копий – термообработка, происходящая тут же, в машине.

Применяемый краситель способен плавиться и впитываться бумагой. После термообработки он надежно закрепляется на листе (его трудно стереть резинкой). Весь процесс занимает не больше 1,5 минуты. А пока шла термообработка, селеновый барабан успел повернуться вокруг своей оси и специальные щетки сняли с него остатки старого красителя. Поверхность барабана готова к приему нового изображения.

Selenium и все живое

В одной из научно-технических кпиг, выпущенных в 60-х годах, было такое утверждение: «selenium – один из наиболее сложных и наименее изученных полупроводников». Сейчас так бы уже не написали. Предметом дискуссий остается биологическая роль элемента №34.

Уже упоминалось, что все соединения селена ядовиты. Если предельно допустимая концентрация аморфного селена в воздухе рабочих помещений 2 мг/M3, то большинства его соединений – 0,2 мг/M3 в пересчете на selenium. И в то же время в тканях большинства живых существ есть selenium – от 0,01 до 1 мг/кг.

Избыток селена в почве – причина известного заболевания скота, так называемого алколоиза. У домашних животных, пораженных этим заболеванием, начинает выпадать шерсть, деформируются, принимая уродливые формы, рога и копыта. Однако еще в 1967 г. было доказано, что одно из соединений элемента №34 селенит натрия Na2SeO3 может быть очень полезным в ветеринарии и животноводстве. Микродозы этой соли избавляли цыплят от эксудативного диатеза; в опытах с крысами, которым давали специальный корм, что со временем должно было привести к развитию у них некроза печени, эта соль оказалась надежнейшим профилактическим средством против болезни.

А вскоре биологи выяснили еще более важный факт: недостаток селена в организме (недостаток, а не избыток!) вызывает те же изменения, что и недостаток витамина Е. Но и это еще не все. Как это ни странно, но одну из самых важных ролей селена в живом организме установил не биолог, не химик даже, а физик.

В 1952 г. молодой советский физик Г.Б. Абдуллаев, впоследствии президент Академии наук Азербайджанской ССР, заметил, что спектральные чувствительности человеческого глаза и элементарного селена, применяемого в фотоэлементах, практически совпадают. На этом совпадении можно было строить предположение о том, что selenium и в живом организме занимается преобразованием световой энергии в электрическую, а точнее – в энергию электрического потенциала сетчатки глаза. И это – начало нашего зрительного восприятия окружающего.

Довольно долго это предположение оставалось лишь предположением, а потом медики обнаружили selenium в сетчатке. У человека его оказалось немного – около 7 мкг, зато у зоркого орла – в 100 с лишним раз больше, 780 мкг. Позже в опытах с живыми кроликами была установлена прямая зависимость между остротой зрения и содержанием селена в глазах.

Установлены также влияние селена на многие ферментативные реакции и защитные свойства некоторых соединений этого элемента при лучевом поражении. И теперь уже в энциклопедиях пишут о потребности человека и животных в селене. Правда, она не велика по количеству – 50...100 мкг на килограмм рациона.

А большие дозы селена вредны. В больших дозах он замедляет окислительно-восстановительные реакции в организме, нарушает синтез незаменимой аминокислоты метионина, недостаток которой приводит к тяжелым функциональным расстройствам.

Биологическая роль селена оказалась намного значительнее, чем считали прежде. Но она, эта роль, как и прежде, неодноплановая: на одной и той же «сцене» – в живом организме – элемент №34 может выступать и как «герой», и как «злодей».

Selenium в медицыне

Потребность взрослого человека 150–200 мкг. Обладает выраженными антиоксидантными свойствами, что позволяет использовать этот микроэлемент для профілактики онкологических заболеваний, провоцируемых химическими воздействиями и радиацией. Selenium стимулирует образование антител и тем самым повышает защиту организма от инфекционных и простудных заболеваний. Участвует в выработке эритроцитов; способствует поддержанию и продлению сексуальной активности. Почти половина селена, содержащегося в мужском организме, находится в семенных канальцах яичек. Он теряется с эякулятом. Поэтому для мужчин, ведущих активную сексуальную жизнь, потребность в этом микроэлементе выше, чем для женщин. Активность селена повышается в присутствии другого антиоксиданта –витамина E.

В районах, где потребление селена недостаточно, отмечается рост раковых заболеваний. Рацион населения индустриально развитых стран беден этим микроэлементом, поэтому требуются дополнительные источники.

В 1957 году был обнаружен удивительный факт (Шварц): крайне токсичный элемент selenium оказался существенным компонентом пищи, отсутствие которого приводило к гибели клеток печени крысы. Для предотвращения некроза печени достаточно было присутствие в диете всего лишь 0,1 миллионной доли грамма селена. Примерно такие же количества селена предотвращают развитие мышечной дистрофии («побеление мышц») у крупного рогатого скота и овец, пасущихся на местности с недостаточным количеством селена.

Selenium – незаменимый микроэлемент с ярко выраженными защитными свойствами. Очень редкий и рассеянный элемент.

В организме взрослого содержится в количестве 14 мг. Присутствует в ядре клетки. У мужчин 50% селена содержится в яичках и семенных канатиках. Количество селена в волосах лобка, бороды, солнечного сплетения, подмышечных впадин – значительно выше уровня селена в волосах головы. Найденная закономерность распределения селена является прямым подтверждением его взаимосвязи с половыми гормонами.

Количество селена более 5 мкг на килограмм веса может быть токсично. При содержании селена в рационе более 2 мкг/кг у животных возникают острые и хронические формы отравлений.

Роль в обмене витаминов

Selenium и витамин E – синергисты в системе антирадикальной защиты. Selenium и витамин E взаимодействуют только совместно и так тесно, что дополнительный прием одного из них требует дополнительно пропорциональный прием другого. «Сотрудничая» с витамином E, selenium играет роль антиоксиданта: токоферолы «перехватывают» перекисные радикалы, аферменты, в состав которых входит selenium (глутатионпероксидаза), радикалы разрушают.

Дефицит витаминов C и (или) Eможет помешать организму использовать selenium.

Связь с другими микроэлементами

Увеличивает активность соответствующих серосодержащихферментов вследствие способности замещения серы.

Selenium является противоядием от ртути.

Использование в медицине

В настоящее время проводятся интенсивные исследования по выяснению механизмов действия протекторов опухолевых процессов, к которым относят и selenium. Изучается защитная роль этого незаменимого микроэлемента в процессах канцерогенеза.

Малые концентрации селена ускоряют рост, оказывают антидистрофический эффект и противоаллергическое действие за счет подавления гистамина, стимулируют пролиферацию различных тканей, улучшают функцию сердца, щитовидной железы, иммунной системы, половых желез.

Цезий, selenium и отчасти рубидий, усиливая и пролонгируя действие эндогенных вазомоторных средств, оказывают положительный эффект при гипотониях различного происхождения. Соли цезия и селена в оптимальных дозах способствуют быстрому восстановлению катастрофически пониженного артериального давления при различных видах шока и коллапсе.

Биологически активные добавки с селеном в сочетании с витамином Eрекомендуются при гипертонии. Эффект отмечается через 4-6 недель.

Следствия избытка

Подавление окислительно-восстановительных ферментов, нарушение синтеза метионина и роста опорно-покровных тканей, анемия.

Начальные признаки: алопеция, ломкость ногтей, пощипывание кожи, сыпи, бледность лица, чесночный запах изо рта, металлический привкус во рту, мышечные боли, раздражительность, артрит.

Затем нарушается иммунитет, снижается функция почек и печени, развивается алиментарный селеновый токсикоз с дерматитом, повреждение эмали зубов, анемия, заболевания дыхательных путей и нервные расстройства. В дальнейшем развивается селенотоксическая дегенерация печени и увеличение селезенки.

Избыток селена встречается в обогащенных селеном регионах ряда стран.

Причины дефицита

Официально селенодефицитные пояса – Китай и Забайкалье, но недостаточная обеспеченность селеном – у 90% населения Российской Федерации из-за крайне низкого содержания его в почве, так как он вымывается из нее при современной ее обработке и уносится в реки и моря. По последним данным 60% населения Москвы имеют нарушения иммунитета, связанного с дефицитом селена.

Любая обработка пищевых продуктов уменьшает содержание селена. Selenium фактически не усваивается организмом в присутствии сахара. Избыток сладкого (особенно все сладкие мучные продукты) действует иммунодепрессантно, так как резко снижает в организме содержание селена.

После облучения уровень селена в организме снижается.

Следствия дефицита

Начальные признаки: преждевременная потеря жизнестойкости, частые инфекционные заболевания, высокие концентрации холестерина, снижение сопротивляемости к раковым заболеваниям.

Характерно нарушение работы сердца, поджелудочной железы и печени, развивается стерильность у мужчин, увеличивается риск возникновения злокачественных новообразований желудка, кишечника, молочной железы, яичников, простаты и легких, а также повышенной смертности при них, так как свободные радикалы, от которых может защитить selenium, вызывают возрастное разрушение организма.

Selenium предотвращает появление некрозов или их распространение. Препараты селена уменьшают некротическую зону при инфаркте миокарда.

Дефицит селена может привести к остеоартропатиям и кардиомиопатиям женщин и детей. Доказано, что с помощью селена можно предотвратить развитие кардиомиопатий, коронарной болезни и неблагоприятного течения инфаркта миокарда. Алиментарный дефицит селена способствует развитию атеросклероза и его прогрессированию, вызывает наследственные селенодефицитные ферментопатии (дефицит глютатионпероксидазы, эритроцитов и тромбоцитов), наследственный кистозный фиброз поджелудочной железы (муковисцидоз), наследственную миотоническую дистрофию, болезнь Кешана.

Сочетание дефицита селена и витамина E вызывает идиопатическую эозинофильную инфильтрацию (эозинофильный энтерит).

Возможна внутриутробная гибель плода – особенно мужского пола. Характерны кардиомиопатии и остеоартропатии.

Следствия дефицита для детей

Замедление роста, частые инфекционные заболевания, мышечная дистрофия, кистозный фиброз поджелудочной железы (муковисцидоз).

Есть мнение, что одной из причин «внезапной младенческой смерти» может являться недостаток селена.

Ребенок получает selenium в первые месяцы жизни исключительно от матери. Продукты детского питания практически не содержат selenium.

Отмечен дефицит селена у недоношенных детей, что связано с гипоксией и возникновением заболеваний дыхательной системы.

Обмен и следствия дефицита для беременных

До настоящего времени не установлен безопасный и необходимый уровень поступления селена в организм женщины в этот период.

Уровень селена в крови беременных уменьшается с увеличением срока беременности вследствие характера питания, увеличения объема циркулирующей крови, накопления микроэлемента в плаценте.

При дефиците селена у беременных повышается риск развития у плода и новорожденного сердечно-сосудистой патологии, злокачественных новообразований и синдрома внезапной смерти.

Источники селена

Основной источник – пшеничная грубая необработанная мука. Российские продукты питания бедны селеном вследствие низкого содержания в почвах.

Продукты моря (морская соль, крабы, омары, лангусты, креветки, кальмары, тунец), свиные, говяжьи и телячьи почки, печень, сердце, желтки домашних яиц. В зависимости от почвы selenium содержится в необработанной кукурузе, астрагале, укропе, отрубях, зеленом луке, рябине, чесноке, бобовых, сое, коричневом рисе, спарже, помидорах, цветной капусте, капусте брокколи, фасоли, бразильских орехах кешью, чистотеле большом, подофиле щитовидном, землянике лесной, ромашке аптечной, карантусе розовом, шиповнике, солодкеголой, боярышнике кровянокрасном, алоэ древовидном, алоэ Вера, мать-и-мачехе,китайском лимоннике, черной смородине,эвкалипте, тыкве обыкновенной, пастернаке посевном, родиоле розовой.

Добавки селена как помощь при недугах

Selenium – это вещество, способное снизить заболеваемость раком почти на 40% и уменьшить смертность от рака на 50% без каких бы то ни было вредных побочных эффектов. Об этом медики узнали в конце 1996 г.

Роль селена как антиоксиданта

Выдающиеся результаты онкологического исследования просто подтверждают то, что нам уже известно: этот микроэлемент является мощным иммунностимулирующим и канцеростатическим агентом, обладает широким спектром действия на наше здоровье. Нет другого минерала, который был бы столь жизненно важен для наших актиоксидантных защитных механизмов. Когда у нас нет селена, то нет и глутатионпероксидазы – мощного антиоксидантного фермента. Его отсутствие оставляет громадную брешь в нашей обороне от болезней, связанных с окислением, в том числе атеросклероза, сердечно-сосудистых заболеваний, ревматоидного артрита и катаракты.

Кроме того, этот микроэлемент усиливает иммунную защиту организма против вирусов и других патогенных агрессоров, причем лабораторные эксперименты показывают заметные изменения таких элементов иммунной системы, как белые кровяные тельца, клетки-киллеры, антитела, макрофаги и интерферон. Некоторые исследования предполагают, что регулярный профилактический прием добавок селена может предотвращать гепатит, герпес и даже инфекцию, вызываемую вирусом Эбола.

Победитель рака?

Можно ожидать, что любое вещество, которое усиливает иммунную систему и предотвращает окисление, будет защищать нас в войне против рака. Связь селена с предупреждением рака имеет твердое документальное подтверждение. Поэтому исследование, показавшее снижение смертности от рака на 50%, – это вовсе не гром среди ясного неба, к которому следует подходить с недоверием.

Во-первых, эпидемиология позволяет нам предсказать ценность селена. Популяционными исследованиями твердо установлено, что в тех регионах мира, где более высокое содержание селена в почве, значительно ниже показатели заболеваемости раком легких, прямой кишки, шейки матки и матки. Исследования в Финляндии показали, что у онкологических больных-мужчин содержание селена в крови ниже, чем у здоровых людей, и selenium может быть одним из самых важных питательных веществ для защиты от этих видов рака. Лимфома – заболевание, приводящее к раку, распространен-ность которого резко растет, – гораздо чаще встречаются среди людей с низкими уровнями селена в крови.

Пожалуй, самое успешное из всех когда-либо проводившихся исследований по профилактике рака было опубликовано 25 декабря 1996 года. Оно заняло десять лет и выполнялось при поддержке Национального Института Изучения Рака; в экспериментах приняли участие 1312 добровольцев (75% процентов из них составляли мужчины). На протяжении этого времени испытуемым ежедневно давали по 200 мкг селена (из дрожжей). У тех, кто принимал selenium, было отмечено снижение смертности от трех наиболее распространенных видов рака (легких, простаты и толстой или прямой кишки) на 49%. Результаты этого исследования должны изменить существующие представления о профилактике рака и использовании питательных добавок. Они несомненно должны дать нам понять, что для оптимальной защиты от рака нам необходимо больше селена, чем может дать пища. Добавки обеспечивают превосходную и недорогую защиту от этой болезни-убийцы.

И для сердца он тоже полезен

Следует ожидать, что в качестве важного антиоксиданта selenium должен играть определенную роль в предотвращении сердечных заболеваний. Действительно, было обнаружено, что у людей с низкими уровнями селена в крови риск коронарной болезни сердца на 70% выше по сравнению с теми, у кого нормальное содержание этого минерала; датские исследователи показали, что низкая концентрация селена в плазме крови является значимым фактором риска сердечных заболеваний. Результаты многих популяционных исследований свидетельствуют о том, что selenium является защитным питательным веществом, препятствующим развитию болезней сердца и артерий. Клинические наблюдения также показали, что selenium служит важной добавкой для лечения сердечных аритмий и предотвращения внезапной смерти от нарушения сердечной деятельности. Selenium защищает сердце не только благодаря своей роли в выработке глутатионпероксидазы, которая способствует поддержанию антиоксидантной активности, но и за счет ограничения содержания в организме таких ядовитых металлов, как кадмий, ртуть и свинец, которые могут повреждать ткани сердца. Наконец, selenium, участвуя в синтезекофермента Q10, защищает сердце от кислородного голо-дания, от токсического действия лекарств, наподобие адриамицина, и от болезни Кешана.

Воспалительные заболевания

Пониженное содержание селена в крови отмечено у больныхревматоидным артритом, и противовоспалительные свойства этого минерала, особенно в сочетании свитамином E и другими антиоксидантами, помогают облегчать симптомы артрита. При остеоартрите selenium тоже оказывает благотворное действие. Однако эффект достигается не сразу; может пройти до шести месяцев, прежде чем результаты применения селена станут заметными.

Низкие уровни селена также были обнаружены у астматиков. В Новой Зеландии, где почва содержит мало селена, исследователи обнаружили, что среди людей с низкими уровнями selenium-зависимого фермента глутатион-пероксидазы астма встречается в шесть раз чаще. Поскольку глутатион-пероксидаза обладает противовоспалительными свойствами, selenium полезен и при лечении других воспалительных заболеваний, например, колита и псориаза. (Лучшие результаты лечения псориаза получены при непосредственном нанесении селена на пораженную кожу).

Заболевания щитовидной железы

Selenium важен для функции щитовидной железы, поскольку от него зависит фермент, который активирует главный тиреоидный гормон. В отсутствие селена эффект тироид-заместительной терапии может быть неполным; это означает, что дефицит селена способен вести к замедленному обмену веществ и даже к ожирению. Selenium не только активирует тиреоидный гормон – он защищает щитовидную железу от повреждающего действия свободных радикалов, которое может привести к гипотиреозу. По-видимому, добавки селена особенно важны для пожилых людей с расстройствами щитовидной железы.

Отравление металлами.

Главный неоцененный вклад селена в поддержание здоровья связан с его способностью ликвидировать угрозу, исходящую от таких ядовитых металлов, как свинец, платина и ртуть. Даже микроскопические количества этих металлов нарушают ясность мышления и ослабляют память. Они способны накапливаться в тканях вплоть до смертельных количеств.

Selenium связывается с этими металлами, делая их инертными и безвредными, а затем они выводятся из организма. Примером могут служить люди, работающие с ртутью в бывшей Югославии. Они подвергаются воздействию больших количеств этого металла, однако, благодаря тому, что местная почва богата селеном, их рацион содержит достаточно этого минерала для защиты от интоксикации. Недавно было продемонстрировано еще одно клиническое преимущество селена – способность уменьшать токсичность содержащих Платину химиотерапевтических препаратов.

Главной причиной рассеянного склероза является накопление токсичных металлов в организме. Рассеяный склерозчаще встречается в регионах, где нет селена. Кроме того, у людей, страдающих этим заболеванием, обнаружены низкие уровни глутатиона, что является признаком дефицита селена.

Репродуктивная система. Как у мужчин, так и у женщин способность к воспроизводству зависит от оптимального потребления селена. Маржа только в том, что у мужчин примерно половина всего селена сосредоточена в семенных канальцах яичек и вместе со спермой теряется при семяизвержении. Поэтому для мужчин, особенно ведущих активную половую жизнь, очень важно регулярно получать адекватное количество селена.

То же касается и здоровья рождающегося ребенка. Наряду сфолиевой кислотой и цинком selenium имеет решающее значения для предотвращения рождения детей с недоразвитым позвоночником в результате дефекта развития нервной трубки. У таких младенцев, а также у их матерей, как правило, более низкие уровни селена, чем у соответствующих здоровых людей. У беременных женщин, которые получают недостаточно селена, больше вероятность выкидыша, а рождающиеся у них дети могут страдать мышечной слабостью. У детей, умерших от синдрома внезапной смерти новорожденных, отмечено несколько признаков селеновой недостаточности, что предполагает возможную профилактическую роль добавок этого минерала.

Нарушения зрения.

Глутатионпероксидаза, содержащаяся в хрусталике и обладающая антиоксидантной активностью, является селенозависимой. Исследования показывают, что содержание селена в хрусталике при катаракте обычно составляет лишь 15 % от нормы. Selenium защищает клетку, митохондрии, микросомные и лизосомные мембраны от перекисного окисления липидов. Selenium нужен для профилактики и лечения возрастной дегенерации макулы.

Панкреатит. 

Когда внезапная боль в животе, тошнота и рвота сигнализируют об остром панкреатите, selenium может оказаться спасительным средством. Врачи обнаружили, что введение этого минерала снимает воспаление поджелудочной железы за двадцать четыре часа.

СПИД.

Не исключено, что добавки селена помогают удерживать вирус ВИЧ в латентном состоянии, не давая ему развиться в СПИД. Дефицит селена очень часто встречается у ВИЧ-инфицированных, и чем ниже его уровень по сравнению с нормой, тем большее повреждение ВИЧ может нанести организму с ослабленной иммунной системой. Одна из теорий развития СПИДа предполагает, что ВИЧ истощает содержание селена в инфицированной клетке до тех пор, пока оно не упадет ниже критического уровня. Тогда клетка лопается, и вирус воспроизводится.

Поддержание оптимального уровня селена не только восполняет эту потерю и укрепляет иммунную систему. По существу, минерал действует во многом подобно нескольким препаратам, предложенным для лечения СПИДа, – он ингибирует связанное с вирусом вещество, именуемое обратной транскриптазой. Исходя из всех этих соображений, Герхард Шраузер – самый знающий специалист по селену – утверждает, что этот минерал, возможно, является единственной важнейшей биодобавкой для людей, инфицированных смертоносным вирусом. Поскольку полный иммуностимулирующий эффект стандартной программы добавок может не проявляться до шести месяцев, Шраузер предполагает, что врачи могут добиться более быстрой реакции, назначая очень короткий начальный курс с ежедневными дозами до 8 мг.

Вирусы нуждаются в селене для роста и репликации, и в то же время недостаток минерала делает их вирулентными. Лабораторные исследования показывают, что целый спектр вирусов – в том числе те, что вызывают гепатит B и обычную простуду, – будучи лишены селена, мутируют, превращаясь в более опасные формы. Как раз этого-то мы и не хотим.

Не существует достаточно простых способов определения содержания селена в пище. Два участка земли, отстоящие друг от друга всего на милю, могут различаться по содержанию этого минерала в тысячу раз. Интенсивное земледелие, эрозия почвы и кислотные дожди вносят свой вклад в обеднение селеном почвы и, в конечном счете, того, что мы едим.

Поэтому, к пищевым таблицам, претендующим на перечисления состава питательных веществ в разнообразных фруктах и овощах, следует относиться с известной долей недоверия. Selenium не нужен для роста фруктов и овощей; мясо и другие белковые продукты тоже не обязательно его содержат. С этой оговоркой можно сказать, что хорошими источниками селена теоретически должны быть орехи, яйца, мясо и цельнозерновые продукты. И, как правило, экологически чистая продукция содержит большие количества минерала, чем та, что обработана химикатами.

Низкобелковая диета и потребление больших количеств очищенных зернопродуктов ставит под угрозу снабжение организма селеном. Использование рыбьего жира и полиненасыщенных растительных масел – подсолнечного, кукурузного и льняного – к несчастью, может повышать потребность организма в селене.

Источники

ВикиПедия – свободная энциклопедия

Справочник химика

Популярная библиотека химических элементов

Р. Аткинса «Биодобавки доктора Аткинса»

Опубликовано на forexAW.com: Вторник, 20 Октябрь, 2009 года — 08:32.

Последнее редактирование: Среда, 23 Май, 2012 года — 22:08.