Ефим Терлецкий - Металлы, которые всегда с тобой
Итак, зачем же нам соль, какую роль она играет в организме? В каком количестве она необходима? И почему есть люди, которые совершенно спокойно могут обходиться без соли? Такими или примерно такими вопросами задавался Густав Бунге.
Да, тот самый упоминавшийся выше Бунге, который когда-то работал доцентом кафедры физиологии Дерптского (теперь Тартуского) университета и под руководством которого известный впоследствии русский врач Н. И. Лунин выполнил свою диссертацию. Эта работа {защита состоялась в 1880 году) была посвящена значению неорганических солей в питании животных. Тогда Лунин впервые экспериментально доказал, что для нормальной жизнедеятельности в пище, кроме белков, жиров, углеводов, минеральных солей и воды, должны обязательно содержаться и другие вещества, крайне необходимые организму. Позднее они были выделены и названы витаминами. Надеемся, что читатель простит нам это небольшое отступление, которым мы хотели показать, что Бунге не только сам был серьёзным учёным, но и создал школу, занимавшуюся исследованием ценности пищевых продуктов и их влияния на организм.
Бунге, в частности, обратил внимание на статистичес кие данные, свидетельствующие о том, что французские крестьяне потребляют поваренной соли в 3 раза больше, чем горожане. Не происходит ли это от того, что сельские жители питаются преимущественно растительной пищей, богатой калием, а городские — животной, в которой преобладает натрий?
После долгих размышлений Бунге пришёл к интересному выводу об определённой закономерности потребления хлористого натрия в зависимости от содержания в пище калия.
Металлы-братья
Натрий и калий можно назвать если и не металлами-близнецами, то уж наверняка металлами-братьями. И тот и другой относятся к щелочным металлам, и тот и другой имеют нечётные номера, занимая соседние клетки в таблице Менделеева, правда, в разных периодах; и тот и другой были открыты одновременно блестящим химиком Гемфри Дэви в 1807 году путём электролиза щелочей. Даже кларки земной коры этих металлов одинаковы — 2,5. И натрий и калий совершенно необходимы организмам и являются важнейшими металлами жизни. Но так как их действие взаимообусловлено, то говоря об одном из них, нельзя забывать и про другой.
Натрий и калий относятся к активнейшим металлам. Ещё со школьной скамьи мы знаем, что в чистом виде их можно увидеть разве что хранящимися под слоем керосина, так как на воздухе они мгновенно окисляются, а в воде загораются и могут взорваться. В природе эти элементы встречаются только в виде минералов, в основном в соединениях с активнейшим хлором.
Интересно, что и натрий, и калий, и хлор в отдельности губительны для всего живого, а в соединениях между собой это необходимейшие для жизнедеятельности вещества. На рис. 14 изображено одно из таких важнейших для жизни соединений.
Хлористый натрий встречается в виде залежей каменной соли, или галита, а хлористый калий — в виде минерала сильвина. Есть порода, состоящая из галита и сильвина, которая носит название сильвинит.
Существует множество природных соединений натрия и калия и с другими веществами. Достаточно сказать, что эти элементы входят в состав таких породообразующих минералов, как слюда и полевой шпат — непременных слагающих гранитов. Крепчайший гранит издавна служил символом прочности. Однако и гранитные массивы разрушаются под воздействием внешней среды, выветриваются, а свидетелями их некогда былого величия остаются лишь песчаные пустыни да прибрежные дюны. При этом натрий и калий вымываются грунтовыми водами из полевого шпата и слюды, в свою очередь образуя своеобразные сложные породы, которые всем известны как глина.
«С этого момента,— говорит академик Ферсман,— начинаются новые пути странствования наших двух друзей — калия и натрия. Впрочем, они друзья только до этого момента, ибо после разрушения гранита у каждого из них начинается своя собственная жизнь. Натрий легко вымывается водами, его шаровые ионы ничем и никем не задерживаются в окружающей илистой обстановке глин и осадков. Они выносятся ручьями и реками в большие моря и там образуют хлористый натрий...
Но судьба калия иная. В морских водах мы находим его лишь в небольших количествах. В самих породах натрия и калия содержится примерно одно и то же число атомов, но из тысячи атомов калия только 2 доходят до морских бассейнов, а 998 остаются поглощёнными в почвенном покрове, в илах, в осадках у берегов морских бассейнов, болот и рек. Почва поглощает калий, и в этом её чудодейственная сила».
Из почвы калий постоянно выкачивается растениями — этими неутомимыми биологическими насосами. Выдающийся немецкий химик, автор теории минерального питания растений и один из пионеров применения удобрений Юстус Либих писал: «Отдайте почве то, что вы у неё взяли, или не ждите от неё в будущем столько, сколько она давала раньше». Вот и приходится для повышения урожайности сельскохозяйственных культур постоянно вносить удобрения, в том числе и калийные.
Кровь — морская вода!
Итак, мы вкратце проследили путь, по которому ионы натрия и калия попадают в организм. А что же дальше? Давайте посмотрим, каково здесь содержание металлов-братьев? В теле Гомо Кондитионалиса содержится 140 г калия и 100 г натрия. Соответственно их человеческие кларки равны 0,20 и 0,14. Сами по себе эти цифры, очевидно, мало о чем говорят читателю-неспециалисту. Но вот сопоставление содержания натрия, калия и хлора в крови оказывается весьма впечатляющим.
Мы уже напоминали читателю о гипотезе, согласно которой считается, что жизнь на нашей планете зародилась именно в море. Ещё Гёте, который, как известно, был и серьёзным естествоиспытателем, в своей знаменитой поэме «Фауст» высказал эту мысль:
В широком море должен ты начать! Сперва там влага в малом жизнь слагает, А малое малейших братьев жрёт, И понемногу все растёт, растёт — И так до высшей точки достигает.
Так вот, если сравнить относительные концентрации натрия, калия и хлора в океанической воде с содержанием их в крови, то обнаруживается удивительное совпадение:
Компоненты Содержание, % от суммы растворённых солей
в крови в водах Мирового океана
Хлор Натрий Калий 49,3 30,0 1,8 55,0 30,6 1,1
Чтобы быть до конца точными, сделаем одно дополнение. Растения, согласно эволюционным воззрениям, тоже возникли из простейших организмов, поэтому их соки по своим основным компонентам должны бы быть сходными с составом первобытной среды. Однако это не так. Даже у растений, обитающих в современных морях, состав соков не соответствует химическому составу -вод Мирового океана. Именно поэтому такой крупный учёный, как Вернадский, скептически относился к попыткам сравнивать состав крови и океанических вод, где концентрация веществ, по его мнению, зависит в большей степени от биогеохимических процессов.
