Бром (Br) в продуктах питания и его роль в организме человека

Вся информация указана для ознакомления и не является медицинским советом. Систему, способы, методы лечения, необходимые препараты, сможет назначить только ваш лечащий врач.

Материал подготовил: Врач анестезиолог-реаниматолог Андрей Анатольевич Доценко

Последнее изменение: 2020-07-21 Дата написания: 2018-07-18

Бром (лат – Bromum, Br) примечателен тем, что влияет на функцию ЦНС (центральной нервной системы). Кроме того, этот микроэлемент регулирует деятельность щитовидной железы, надпочечников, стимулирует репродуктивную функцию.

Физические и химические свойства

Бром – неметалл. В системе элементов Менделеева Br расположен под №57 в 17 группе, и в 4 периоде. Атомная масса брома равна 80. Вскоре представители 17 группы (сюда кроме брома входят фтор, йод, хлор, и астат) являются галогенами. На внешней орбите галогенов вращаются 7 электронов. До завершения орбиты не хватает 1 электрона. Этот электрон бром присоединяет при взаимодействии с атомами других веществ, и, таким образом, является одновалентным.

Однако при определенных условиях он может отдавать электроны. При этом его валентность может быть равна 3 и 5. Подобно многим другим галогенам он является высокоактивным химическим соединением. Он реагирует с металлами и со многими неметаллами, в т.ч. и с другими галогенами.

В непосредственную реакцию с такими распространенными элементами, как кислород, водород, и углерод, бром не вступает, но присутствует вместе с ними во многих соединениях.

Молекула брома образована двумя атомами, Br2. Внешне он представляет собой темно-бурую жидкость. Жидкость эта тяжела, в 3 раза тяжелее воды – плотность Br составляет 3,1 см3. Примечательно, что из всех химических элементов только два при обычных условиях пребывают в жидком состоянии. Первый – это ртуть, а второй – бром.

Даже при комнатной температуре бром выделяет зловонные пары, а уже при температуре 58, 780С он закипает. При температуре – 7,20С замерзает. При этом образуются блестящие красные игольчатые кристаллы.

Водный раствор называют бромной водой. Это желто-бурая жидкость. Хотя в воде Br растворяется плохо. Гораздо лучше он растворяется в бензоле, хлороформе, эфире, спирте, и некоторых других органических растворителях.

Из-за повышенной химической активности свободный бром в природе не встречается, а только лишь в виде соединений. В основном это бромиды, соединения брома с металлами – натрием, калием, магнием. В качестве примеси он включен и во многие другие минералы. Подавляющее большинство бромсодержащих соединений растворимы в воде. В составе этих соединений элемент вымывается из горных пород, и присутствует воде морей, океанов, соленых озер, в грунтовых водах.

В результате испарения воды часть Br попадает в атмосферу. Некоторые растения извлекают бром из воды, накапливают, и используют для собственных нужд. Несмотря на то, что он распространен повсеместно, больших скоплений он не образует, и содержание его в земной коре невелико.

На долю Br приходится всего лишь 2,1 x 10-4% массы земной коры. По этому показателю среди всех остальных элементов таблицы Менделеева он занимает 50 место.

Бром: История открытия

Интересна история открытия брома, остававшегося последним белым пятном среди галогенов. Параллельно его выделили из разных веществ сразу двое химиков: в 1825 году студент Гейдельбергского университета К. Левиг при воздействии хлора на минеральную воду и французский химик А. Балар, изучавший растения болот, – при реакции хлорной воды с золой водорослей. Однако пока Левиг пытался получить большее количество нового вещества, Балар уже опубликовал отчёт о своём открытии в 1826 году, обретя благодаря этому мировую известность. Полученную субстанцию Балар хотел назвать латинским словом «мурид», что означает «рассол». Однако соляная кислота именовалась муриевой, а соли, производные от неё – муриатами, и во избежание терминологической неразберихи в научном сообществе было решено назвать обнаруженный минерал бромом, что переводится с древнегреческого как «зловоние». Бром и впрямь обладает удушливым, малоприятным запахом. В русской химической науке на протяжении ХIХ столетия этот микроэлемент обозначался как вром, вромид и мурид.

Бром в оптимальной природной форме и дозировке содержится в продуктах пчеловодства — таких как цветочная пыльца, маточное молочко и трутневый расплод, которые входят в состав многих натуральных витаминно-минеральных комплексов : «Леветон П», «Элтон П», «Леветон Форте», «Элтон Форте», «Апитонус П», «Остеомед», «Остео-Вит», «Остеомед Форте», «Эромакс», «Мемо-Вит» и «Кардиотон». Именно поэтому мы уделяем столько внимания каждому природному веществу, рассказывая о его важности и пользе для здоровья организма.

Физиологическое действие

Содержание Br в организме взрослого человека с массой 70 кг составляет около 200-300 мг. Одна из основных функций микроэлемента – его влияние на ЦНС. Это влияние проявляется в успокаивании, релаксации (но без снижения тонуса скелетных мышц), состоянии, близком к дремоте. Бром устраняет негативные эмоции тревоги, страха, нормализует сон.

Помимо этого микроэлемент оказывает противосудорожное действие, и это важно для пациентов, страдающих эпилепсией и некоторыми другими органическими расстройствами ЦНС. Седативное и противосудорожное действие брома обусловлено тем, что он усиливает процессы торможения в коре больших полушарий.

Примечательно, что процессы возбуждения в ЦНС он не устраняет, но повышает порог возбудимости. Это значит, что для возникновения возбуждения необходим больший по силе раздражитель.

Седативное действие брома было замечено еще в позапрошлом веке, вскоре после его открытия, и было детально изучено намного позже великим русским физиологом И.П. Павловым. В ходе опытов над собаками Павлов установил, что бром в виде соединений-бромидов угнетает условные рефлексы, основанные на возбуждении, и наоборот, стимулирует условные рефлексы, основанные на торможении.

Так, при обследовании пострадавших от наводнения собак Павлов обнаружил, что некоторые приобретенные условные рефлексы у них угасли, нарушилась дифференцировка между возбуждением и торможением. Тормозящие раздражающие факторы стали вызвать у животных раздражение. После использования бромидов утраченные рефлексы возобновились, уравновесились процессы раздражения и торможения.

Полагают, что механизм действия в отношении ЦНС связан с антагонизмом с хлором. Оба элемента, бром и хор, являются галогенами, и присутствуют в тканях в виде анионов, отрицательно заряженных ионов. Анионы хлора сосредоточены во внеклеточной жидкости, и играют существенную роль в балансе жидкости между клеткой и внеклеточным пространством, а также в генерации нервных импульсов.

Бром по конкурентному принципу вытесняет хлор из внеклеточной жидкости, и тем самым тормозит генерацию и проведение нервных импульсов.

Действие брома связано с угнетением еще одного галогена – йода. Данный микроэлемент принимает непосредственное участие в синтезе тиреоидных (щитовидных) гормонов. Йод включен в состав тироксина и трийодтиронина – без него образование этих гормонов невозможно.

Бром, имея структурное сходство с йодом, блокирует его захват специфическими белками-носителями, и тем самым препятствует синтезу щитовидных гормонов. Как известно, под действием тиреоидных гормонов происходит распад (катаболизм) белков, жиров, и гликогена. Соответственно, он оказывает анаболическое действие, и предохраняет эти соединения от распада.

Правда, анаболические эффекты у брома выражены очень слабо. Зато микроэлемент предотвращает появление диффузного токсического зоба или Базедовой болезни – состояния, характеризующееся увеличением щитовидной железы (зобом) и усиленной продукцией тиреоидных гормонов.

Данное состояние может быть следствием не только интенсивного поступления йода, но и патологической стимуляции щитовидной железы гипоталамусом и гипофизом.

Надпочечники бромом наоборот, стимулирует. Под его действием усиливается продукция надпочечниковых гормонов – глюкокортикоидов, минералокортикоидов, катехоламинов. Функцию пищеварительной системы он тоже регулирует. Микроэлемент нормализует кислотность желудочного сока, и повышает в нем активность пепсина, фермента, расщепляющего белки.

Активность амилазы и липазы, ферментов панкреатического сока, выделяемого поджелудочной железой, бром тоже повышает. Амилаза расщепляет углеводы, а липаза – жиры. В итоге выходит, что элемент способствует усваиванию важнейших пищевых ингредиентов.

Бром заметно влияет на мужскую репродуктивную систему. Микроэлемент стимулирует образование спермы, увеличивает объем эякулята, и количество жизнеспособных сперматозоидов в нем. У женщин наряду с другими факторами способствует нормальному протеканию беременности.

Таким образом, обеспечивает мужскую фертильность, и предотвращает бесплодие. По некоторым данным он укрепляет иммунитет, и стимулирует образование эритроцитов в красном костном мозге.

Передозировка бромом

Не менее опасна и передозировка бромом, возникающая исключительно в связи с употреблением фармакологических препаратов. Её характерными симптомами будут аллергические кожные высыпания, воспалительные проявления на кожных покровах, нарушения в работе желудочно-кишечного тракта, депрессия и упадок сил, проблемы со сном, заторможенность, бронхит и ринит как реакция на отравляющее действие брома. Страдает нервная система, органы восприятия (зрение и слух), ухудшаются психические процессы, когнитивные (связанные с восприятием) функции.

Переизбыток брома может привести к летальному исходу, поэтому при подозрении на передозировку следует срочно перестать употреблять бромсодержащие лекарства и обратиться к врачу для их отмены или коррекции дозы.

Причины и признаки дефицита

Бром в достаточном количестве поступает с пищевыми продуктами. Поэтому дефицит – явление редкое, и в изолированном виде практически не наблюдается. Как правило, недостаток формируется при болезнях пищеварительной системы, кода нарушается всасывательная способность кишечника. При этом наряду с бромом ухудшается усваивание других микроэлементов, витаминов.

Относительный дефицит иногда формируется при интенсивных умственных и психоэмоциональных нагрузках. Недостаток Br сопровождается беспричинной раздражительностью и тревожностью, бессонницей. Пациенты жалуются на ухудшение памяти, рассеянность внимания.

Снижается кислотность желудочного сока, ухудшается переваривание пищи, развивается анемия. У мужчин дефицит приводит к эректильной дисфункции, у женщин – к прерыванию беременности. У детей возможно отставание в развитии.

Как сказывается недостаток брома на здоровье человека?

Недостаток брома может вызвать ряд серьёзных функциональных нарушений. В детском и подростковом возрасте его дефицит может привести к замедлению роста, а для взрослых людей чреват уменьшением продолжительности жизни. Проблемы с засыпанием, неврастенические и истерические проявления, анемия, вызванная падением уровня гемоглобина, увеличение риска самопроизвольного выкидыша у беременных женщин, ослабление половых функций, проблемы с пищеварением, обусловленные снижением кислотности, – всё это может быть следствием недостатка данного минерала. Причинами этого состояния являются метаболические отклонения или злоупотребление мочегонными средствами, способствующими выведению брома из организма. Диагностировать нехватку брома и назначить лечение должен обязательно специалист, а заниматься самолечением без консультаций с врачом в данном случае категорически не рекомендуется.

Источники поступления

Больше всего брома в рыбе и в морепродуктах. Ведь в 1 м3 морской воды растворено от 20 до 95 г этого элемента. Содержится и в орехах, бобовых, и злаках, но в меньшем количестве.

Содержание Br в 100 г продуктов:

Следует заметить, что при варке из пищи теряется до 70% брома – микроэлемент переходит в воду. Чтобы максимально снизить его потери в рыбе, ее лучше готовить на пару или запекать. В процессе приготовления любых продуктов нежелательно пользоваться алюминиевой посудой – алюминий его связывает. Помимо пищевых продуктов он присутствует в минеральных водах Урала, Казахстана (Талицкая, Нижнесергиевская, Павлодарская, Шевченковская).

Синтетические аналоги

Натрия бромид (NaBr) и калия бромид (KBr) начали использовать в медицинских целях еще в 1826 г., едва ли не сразу же после открытия брома. Препараты оказывали седативное действие. В виде порошков для приема внутрь их назначали при неврозоподобных состояниях, истерии, бессоннице, как вспомогательные средства при лечении гипертонической болезни.

Бромиды усиливают эффект других седативных препаратов, транквилизаторов.

Правда, порошки раздражают кишечник. Поэтому в настоящее время порошки не используют, а KBr и NaBr выпускают в виде таблеток или растворов для приема внутрь, или включают в другие комплексные препараты.

Один из таких препаратов – Таблетки Адонис-Бром. Благодаря KBr и экстракту горицвета (адониса) препарат оказывает комплексное седативное и кардиотоническое действие, и может быть использован при вегетососудистой дистонии, сопровождающейся невротическими расстройствами. Другой препарат: Бромкамфора (Камфора бромистая).

Микстура Кватера наряду с растительными настоями и экстрактами (валериана, гуарана, малина, кора ивы, мята перечная) содержит натрия бромид. Ее тоже используют как средство для седации и улучшения сна. Противокашлевые таблетки Пертуссин содержат экстракт чабреца и KBr. Чабрец оказывает отхаркивающее действие, а бромид калия – седативное, и угнетает кашлевой рефлекс.

В свое время был популярен миф, что военнослужащих Советской армией регулярно потчевали бромидами – добавляли их в компот или в чай. Делали это якобы для того чтобы устранить неудовлетворенную половую активность у молодых парней, которая могла бы негативно сказаться на службе.

Это невозможно по целому ряду причин. Ведь даже во времена дешевых советских лекарств довольно трудно было бы ежедневно обеспечивать необходимым количеством бромидов многомиллионную Советскую Армию.

Но суть вовсе не в этом. Бром, хотя и является седативным средством, не оказывает негативного влияния на мужскую потенцию. Скорее, даже наоборот. Ведь Br стимулирует сперматогенез. Кроме того, регулярные физические нагрузки, бессонные ночи во время службы действуют почище всякого микроэлемента.

К тому же служба требует предельной собранности, концентрации внимания, быстрой реакции. И вот здесь бром совсем ни к чему. По этой же причине препараты его содержащие нельзя принимать автомобилистам, милиционерам, диспетчерам, монтажникам-высотникам, и другим представителям ответственных, экстремальных профессий во время исполнения ими своих обязанностей.

Применение

В химии

• Вещества на основе брома широко применяются в органическом синтезе.
• «Бромная вода» (водный раствор брома) применяется как реагент для качественного определения непредельных органических соединений.

Промышленное применение

Значительная часть элементарного брома до начала 1980-х использовалась для производства 1,2-дибромэтана, входившего в состав этиловой жидкости — антидетонирующей добавки в бензины, содержащей тетраэтилсвинец; дибромэтан в этом случае служил источником брома для образования относительно летучего дибромида свинца для предотвращения осаждения твёрдых оксидов свинца на деталях двигателя. Бром также используется в синтезе антипиренов — добавок, придающих пожароустойчивость пластикам, древесине, текстильным материалам.

• Бромид серебра AgBr применяется в фотографии как светочувствительное вещество.
• Пентафторид брома иногда используется как очень мощный окислитель ракетного топлива.
• Растворы бромидов используются в нефтедобыче.
• Растворы бромидов тяжёлых металлов используются как «тяжёлые жидкости» при обогащении полезных ископаемых методом флотации.
• Многие броморганические соединения применяются как инсектициды и пестициды.

В медицине

• В медицине бромид натрия и бромид калия применяют как успокаивающие средства.

В производстве оружия

Со времен Первой мировой войны бром используется для производства боевых отравляющих веществ.