Щелочные металлы в виде различных соединений входят в состав тканей животных и человека. По содержанию в организме человека натрий (0,08%) и калий (0,23%) относятся к макроэлементам, остальные – литий (10‒4%), рубидий (10‒5 %) и цезий (10‒4%) – микроэлементам. В организме человека щелочные металлы находятся в виде катионов Э+. Близость свойств натрия и лития обусловливает их взаимозамещаемость в организме. В связи с этим при избыточном введении ионов натрия и лития в организм они способны эквивалентно замещать друг друга. На этом основано введение хлорида натрия при отравлении солями лития. Рубидий и цезий близки к калию, поэтому в живых организмах ведут себя сходным образом. При отравлении солями рубидия в организм вводят соли калия. Натрий и калий – антагонисты. Антагонизм – явление снижения активности какого-либо вещества в присутствии другого. При увеличении количества натрия в организме усиливается выведение калия почками, т. е. наступает гипокалиемия.
Литий – микроэлемент, содержание в организме человека около 70 мг. Соединения лития у высших животных концентрируются в печени, почках, селезенке, легких, крови, молоке. Максимальное количество лития найдено в мышцах человека.
Натрий – из общего содержания в организме человека 44% натрия находится во внеклекточной жидкости, 9% – во внутриклеточной. Остальное количество натрия находится в костной ткани, являющейся местом депонирования иона натрия в организме.
Около 40% натрия, содержащегося в костной ткани, участвует в обменных процессах и благодаря этому скелет является либо донором, либо акцептором ионов натрия, что способствует поддержанию постоянства концентрации ионов натрия во внеклеточной жидкости. Натрий – основной внеклеточный ион. В организме человека находится натрий в виде его растворимых солей, главным образом NaCl, Na3PO4, NaHCO3. Ионы натрия играют важную роль в обеспечении кислотно-основного равновесия организма, в регулировании водного обмена, в работе ферментов, в передаче нервных импульсов, в работе мышечных клеток.
В организме взрослого человека содержится в среднем около 100 г ионов натрия. С пищей мы ежедневно потребляем от 2 г до 15 г ионов натрия. В организм натрий поступает в виде поваренной соли – NaCl. Хлорид натрия – основной источник соляной кислоты для желудочного сока. Ежедневная потребность организма в натрии – 1 г. Непрерывное избыточное потребление хлорида натрия способствует появлению гипертонии. Около 90% потребляемого натрия выводится с мочой, остальное с потом и калом. Изотонический раствор
(0,9% NaCl) для инъекций вводят подкожно, внутривенно, в клизмах при обезвоживании организма, при интоксикациях, а также для промывания ран, глаз, слизистой оболочки носа, а также для растворения различных лекарственных препаратов. Гипертонический раствор
(3-5–10% NaCl) применяют наружно в виде компрессов и примочек при лечении гнойных ран. Применение таких компрессов способствует по законам осмоса отделению гноя из ран и оказывает антмикробное действие.
Натрий гидрокарбонат NaHCO3 используют при различных заболеваниях, сопровождающихся повышенной кислотностью – ацидозом (диабет), а также и при повышенной кислотности желудочного сока, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки.
Растворы гидрокарбоната натрия применяют в виде полосканий, промываний при воспалительных заболеваниях глаз, слизистых оболочек верхних дыхательных путей.
Натрий сульфат (глауберова соль) Na2SO4 · 10H2O применяют в качестве слабительного средства. Натрий тетраборат Na2B4O7 · 10H2O применяют наружно как антисептическое средство для полосканий, спринцеваний, смазываний. Радиоактивный изотоп 24Na в качестве метки применяют для определения скорости кровотока. Он используется также для лечения некоторых форм лейкемии.
Калий. Является основным внутриклеточным катионом, содержится в печени, почках, сердце, костной ткани, мышцах, крови.
Ионы калия играют важную роль в физиологических процессах при сокращении мышц, функционировании сердца, при проведении нервных импульсов, в обменных реакциях, активации ферментов.
В организме взрослого человека содержится в среднем около 140 г ионов калия. С пищей мы ежедневно потребляем от 1,5 г до 7 г ионов калия.
Рубидий и цезий. Являясь полным аналогом калия, рубидий также накапливается во внутриклеточной жидкости и может в различных процессах замещать эквивалентное количество калия. Синергизм – одновременное комбинированное воздействие двух (или более) факторов, характеризующихся тем, что такое совместное действие значительно превосходит эффект каждого отдельно взятого компонента. Синергист калия – рубидий, активирует многие те же самые ферменты, что и калий. Радиоактивные изотопы 137Сs и 87Rb используют в радиотерапии злокачественных опухолей, а также при изучении метаболизма калия. Благодаря быстрому распаду их можно даже вводить в организм, не опасаясь длительного вредного воздействия.