Кобальт

Кобальт (лат. – Cobaltum, Co) обеспечивает кроветворение. Ведь этот микроэлемент  входит в состав Цианокобаламина, более известного как вит. В₁₂. Помимо кроветворения он выполняет ряд других, не менее важных функций. Он укрепляет иммунитет, предотвращает развитие сахарного диабета, болезней нервной и сердечно-сосудистой систем.

История открытия

Соединения кобальта использовали еще в античные времена для окрашивания изделий из стекла. С кобальтовой рудой сталкивались немецкие горняки.

По внешнему виду эта руда была похожа на медную. Помимо кобальта в ней содержался мышьяк. При безуспешных попытках выплавить медь из такой руды выделялась токсичная окись мышьяка.

По тогдашним поверьям это были проделки горного духа, прячущегося в земных недрах гнома Кобольда. Сходная история была и с никелем.

Этот металл назвали именем другого представителя подземной нечисти, Никеля. В 1735 г. немецкий химик Брандт впервые получил чистый металл из кобальтовой руды.

 

Свойства

В периодической системе элементов Менделеева Со расположен в 9 группе 4 периода под №27. Его атомная масса равна 59. Он относится к т.н.  группе переходных металлов с изменчивой валентностью. В большинстве соединений встречается двух и трехвалентный кобальт, Со (II), и Со (III).

Внешне это серебристо-белый металл  со слабо выраженным красноватым оттенком. Его плотность равна 8,9 г/см³, а температура плавления 1493⁰С. Хорошо поддается ковке и полировке. Устойчив к действию атмосферного кислорода и влаги.

Однако мелкий кобальтовый порошок на воздухе самовозгорается. Относится к ферромагнетикам – как и железо, обладает магнитными свойствами. В промышленности минерал и его соединения широко используют в производстве красителей, антикоррозийных сплавов.

По многим свойствам кобальт сходен с никелем. Он и встречается в руде с этим металлом. Помимо никеля ему часто сопутствуют другие металлы: железо, мель, хром, марганец.

Всего известно более 30 кобальтсодержащих минералов. На долю Со приходится 1,8 x 10^-3% массы земной коры. По этому показателю среди всех элементов таблицы Менделеева он занимает 34 место.

Физиологическое действие

В организме человека сдержится 14 мг Со. Значительная часть микроэлемента включена в состав вит. В₁₂. Этот витамин в своем роде уникален. Только он в своем составе содержит металл. Этот металл – кобальт. Его наличие даже отображено в названии вит. В₁₂, ЦианоКОБАЛамин. Многими своими эффектами вит. В₁₂ обязан кобальту.

Прежде всего, это кроветворение. Вит. В₁₂ еще называют внутренним фактором Кастла (в других источниках – Кастля). Вместе с внешним фактором Кастла, специфическим белком, он обеспечивает синтез эритроцитов в красном костном мозге. Благодаря Со в составе Цианокобаламина образуются зрелые эритроциты правильной формы.

Такие эритроциты более устойчивы к повреждающим факторам, дольше живут, и транспортируют необходимое количество кислорода к тканям.

При этом предотвращается кислородная недостаточность или гипоксия тканей. Кроветворная функция кобальта в немалой степени обусловлена еще и тем, что он улучшает усваивание железа.

 

Не только эритроциты, но и лейкоциты увеличиваются под  его действием. Это положительно отражается на иммунной защите, сопротивляемости организма болезнетворным бактериям, вирусам, грибкам. По некоторым сведениям эффективность антибиотиков под действием кобальта усиливается.

Минерал включен в состав не только Цианокобаламина, но и многих белков, обладающих ферментативной активностью. Наряду с другими микроэлементами он способствует сохранности дисульфидных белковых групп.

Эти группы еще называют S-S группами. Они образованы двумя атомами серы. Благодаря дисульфидным группам молекула белка сохраняет свою структуру, а само белковое вещество (фермент, гормон) может выполнять свою функцию.

Кобальт укрепляет стенки сосудов, снижает их проницаемость. Помимо этого он угнетает синтез низкоплотного холестерина, и тем самым предотвращает сосудистый атеросклероз. Благодаря микроэлементу усиливается сократимость миокарда, улучшается кровоснабжение органов и тканей.

Со влияет на функцию органов эндокринной системы, регулирует обмен веществ. Он оптимизирует секрецию инсулина и глюкагона поджелудочной железой, и тем самым нормализует уровень сахара крови, предотвращает сахарный диабет.

Функцию щитовидки Со наоборот, угнетает. Он снижает продукцию щитовидного гормона тироксина. Возможно, это связано с тем, что кобальт ухудшает усваивание йода, необходимого для синтеза щитовидных гормонов.

Снижение уровня тироксина сопровождается анаболизмом белка. Белковые соединения не распадаются на аминокислоты, а наоборот, откладываются в тканях. Это позитивно сказывается на состоянии скелетных мышц. Увеличивается их объем, повышается сила и выносливость.

Состояние костей под влиянием кобальта тоже улучшается. В детском и юношеском возрасте микроэлемент способствует росту костей, а в дальнейшем поддерживает на должном уровне их прочность.

Вместе с некоторыми питательными веществами (нутриентами) кобальт участвует в образовании миелина. Миелиновая оболочка покрывает нервные волокна. Благодаря этой оболочке  становится возможным проведение импульсов по волокнам центральной и периферической нервной системы.

Со участвует в процессах переваривания пищи, облегчает всасывание многих нутриентов в ЖКТ (желудочно-кишечном тракте). Микроэлемент помогает печени нейтрализовать токсины. По некоторым данным, кобальт повышает аппетит, т.к. способствует выделению пищеварительных соков.

Кобальт  защищает нуклеиновые кислоты, ДНК и РНК от действия повреждающих факторов, и нормализует рост и деление клеток. Под действием этого микроэлемента ускоряется заживление тканей. С другой стороны, он предотвращает появление атипичных клеток и бурный опухолевый рост.

Кроме того, кобальт снижает риск генных и хромосомных мутаций у плода. Имеются ведения о позитивном влиянии препарата на созревание сперматозоидов у мужчин.

Суточная потребность

Потребность в кобальте согласно различным источникам несущественно различается, и находится в пределах 30-300 мкг. Институт питания АМН РФ определяет ее в 100-200 мкг.

Причины и признаки дефицита

Дефицит Со в значительной степени связан с патологией ЖКТ. Всасывание в 12-перстной кишке происходит под действием кислоты желудочного сока. При гипоацидных атрофиченских гастритах, протекающих с пониженной кислотностью, кобальт будет плохо всасываться. То же самое будет при хроническом воспалении 12-перстной кишки, дуодените, а также при язвенной болезни желудка и 12-перстной кишки.

Нерациональное питание тоже может стать причиной кобальтового дефицита.  Хотя некоторые растительные продукты (зерновые, овощи, орехи) тоже содержат этот продукт, больше всего его в животной пище – мясе, мясных субпродуктах, рыбе.

Поэтому вегетарианство отрицательно сказывается на кобальтовом балансе. Физические нагрузки, кровопотеря, инфекционные заболевания сопровождаются усиленным расходом Со, и могут привести к относительному недостатку кобальта. То же самое происходит при злоупотреблении алкоголем, курении.

Недостаток кобальта тесно связан с авитаминозом вит. В12. Развивается анемия (малокровие). Пациенты жалуются на общую слабость, одышку, головокружение, учащенное сердцебиение, шум в ушах.

Физические нагрузки сопровождаются одышкой, мышечными болями. В редких случаях анемия принимает стойкий характер (злокачественная или пернициозная анемия Аддисона-Бирмера).

Аппетит снижен. Из-за нарушения функции печени пациенты жалуются на тошноту, вздутие живота. Пищеварительные расстройства приводят ко вторичному дефициту многих других нутриентов. Снижается иммунитет. Возрастает риск сахарного диабета, злокачественных новообразований. Дети с кобальтовым дефицитом отстают в росте и в развитии.

Источники поступления

Кобальт поступает к нам в составе растительных и животных продуктов.

Содержание Со в 100 г пищевых продуктов

Продукт	Содержание, мкг/100 г
Перепел	25
Утка	9
Курица	12
Кролик	16,2
Гусь	11
Говядина	7
Мозги говяжьи	6
Почки говяжьи	8,8
Сердце свиное	5
Баранина	6
Кальмар	95
Тунец	40
Треска	30
Салака	25
Кета, горбуша, судак, скумбрия, щука	20
Молоко коровье	0,8
Творог, кефир, простокваша	1
Яйца куриные	10
Яйца перепелиные	14
Соя	31,2
Фасоль	18,7
Горох	13,1
Пшено шлифованное	8,3
Рис	6,9
Пшеница	5,4
Рожь	7,6
Перловая крупа	1,8
Грецкий орех	7,3
Фундук	12,3
Чеснок	9
Лук зеленый	7
Лук репчатый	5
Томаты	6
Картофель	5
Редис, перец сладкий, капуста белокочанная	3

 

Нетрудно заметить, что в животной пище микроэлемента больше, чем в растительной. Для лучшего усваивания кобальта желательно употреблять продукты, богатые вит. С, например, цитрусовые.

 

Метаболизм

Всасывание поступившего с пищей осуществляется в 12-перстной кишке. Чем выше кислотность желудочного сока, тем быстрее идет процесс всасывания. Однако усваивается не более 20-25% от общего количества. Остальное, так и не всосавшись, выводится кишечником.

Некоторая часть находящегося в кишечнике микроэлемента используется микрофлорой для синтеза Цианокобаламина. Правда, такой витамин усваивается плохо. Ведь всасывание вит. В₁₂ осуществляется в тонком кишечнике, а синтезируется он кишечной микрофлорой в толстом.  В организме Со связывается с белками и с аминокислотами, и распределяется неравномерно.

В основном он концентрируется во внутренних органах – печени, поджелудочной железе, почках и надпочечниках.  Много Со в костях, в мышцах, в лимфатических узлах, а также в подкожной жировой клетчатке. Выводится микроэлемент в основном с калом, и в меньшей степени – с мочой.

Взаимодействие с другими веществами

При сочетании с вит. С, В₅ и В₉ происходит взаимное усиление эффектов со стороны кроветворения, иммунитета, нервной системы, и опорно-двигательного аппарата. Кроме того, вит. С защищает кобальт от разрушения, и способствует его отложению во внутренних органах. Вместе с медью и железом он участвует в кроветворении.

Железо усиливает эффекты кобальта.  Вместе с марганцем укрепляет волосы, предотвращает появление седины. Цинк и марганец улучшают усваивание. Он негативно влияет на обмен йода. Поэтому комбинация этих двух микроэлементов нежелательна.

Признаки избытка

Даже чрезмерный прием продуктов, богатых Со, не способен привести к избытку этого микроэлемента. Исключения составляют случаи чрезмерного употребления пива. В последние десятилетия производители этого напитка начали использовать соединения кобальта в качестве пенообразователей. Из-за этого у многих любителей пива участились случаи поражения миокарда (кардиомиопатий).

В редких случаях избыток Со формируется из-за передозировки кобальтсодержащих средств и вит. В12. А основная причина – работа на вредных производствах (химическая, металлургическая промышленность, изготовление стекла, цемента). При этом кобальтовые соединения, в повышенной концентрации содержащиеся в воздухе, поступают в организм ингаляционно.

Из-за раздражения дыхательных путей возникает одышка, сухой кашель. При длительной  интоксикации развивается хронический бронхит, бронхиальная астма. Легочная ткань замещается соединительной тканью, склерозируется (пневмосклероз). Возрастает опасность рака легких. Зачастую увеличивается в размерах щитовидная железа (зоб).

Избыточная продукция эритроцитов в костном мозге приводит к сгущению крови. Чем гуще кровь, тем быстрее в ней образуются тромбы. Тромбоз коронарных и церебральных (сердечных и мозговых) сосудов – причина инфаркта миокарда и мозгового инсульта. Ухудшается работа ЖКТ, страдают почки.  Снижается иммунитет. Появляются признаки раннего старения (бледная морщинистая кожа, седые волосы).

Первое, что нужно сделать при кобальтовой интоксикации – прекратить поступление этого микроэлемента в организм. При производственных отравлениях потребуется сменить работу. Освободить организм от излишков Со поможет рис, растительные  отвары (ромашка, календула, облепиха, шиповник), а также овощи и фрукты, богатые пектином.

Интересный факт. В 50-годы прошлого века физики-ядерщики разработали концепцию кобальтовой бомбы. Это термоядерный заряд с оболочкой из обычного кобальта. Но при ядерном  взрыве он преобразуется в радиоактивный изотоп, кобальт -60. Это высокорадиоактивное вещество. Даже при маломощном взрыве происходит сильное заражение местности.

К счастью, идея  кобальтовых бомб не воплотилась в практику, и так осталась теорией. Ведь радиоактивный кобальт быстро разносится по обширным территориям, и накапливается в  растениях, организме животных и человека.  Поэтому даже испытания такого оружия на фиксированной местности без каких-либо разрушений способны уничтожить все живое на планете.