Stront (Sr) - właściwości, działanie i występowanie strontu

Stront należy do pierwiastków śladowych. Jest minerałem, który tak w pożywieniu, jak i w ludzkim ustroju występuje w bardzo niewielkich ilościach. Nie znaczy to jednak, że stront jest bezwartościowy dla naszego zdrowia. Okazuje się bowiem, że stront posiada ważne właściwości terapeutyczne.

1. Stront - charakterystyka i zastosowanie
2. Stront i wapń to dwa bratanki
3. Stront w onkologii

W ustroju dorosłego człowieka (ważącego około 70 kg) znajduje się go około 1-4 mg strontu (Sr). Jest to śladowa ilość, która nie kumuluje się w żadnym konkretnym organie. Stront jest zresztą słabo absorbowany przez organizm i na bieżąco wydalany. W niewielkim stopniu może koncentrować się w nerkach, wątrobie, mięśniach, płucach, mózgu oraz w mięśniu sercowym. W ujęciu biologicznym, stront jest na tyle słabo przebadanym pierwiastkiem, że trudno powiedzieć coś więcej o jego roli w organizmie. Nie można jednak uznać, że pozostaje bez znaczenia dla procesów życiowych człowieka. Szczególnie interesujące jest podobieństwo strontu i wapnia oraz wynikający z tego faktu leczniczy potencjał omawianego pierwiastka. Jak nietrudno się domyślić, stront jest pomocny w profilaktyce oraz leczeniu chorób kości.

Stront - charakterystyka i zastosowanie

Stront został odkryty pod koniec XVIII wieku. To miękki, ciągliwy i kowalny metal, należący do grupy berylowców, czyli metali ziem alkalicznych. Jest bardzo podobny do innego pierwiastka z tej grupy – wapnia. Charakteryzuje się srebrzystoszarą barwą z metalicznym połyskiem. Na jego powierzchni, w warunkach pokojowych, wytwarza się cienka, ochronna warstwa tlenków. Stront reaguje gwałtownie z wodą, a przy potarciu zaczyna się palić. Po ogrzaniu wchodzi w reakcje z niemetalami (np. z wodorem, azotem czy siarką). Pod względem aktywności chemicznej niewątpliwie bardziej przypomina potas niż wapń. Burzliwie reaguje również z kwasami i alkoholami.

Stront w stanie wolnym nie występuje. W przyrodzie obecny jest głównie w formie minerałów wapniowych oraz pod postacią innych minerałów, np. strontcjanitów oraz celestytów. Z licznymi pierwiastkami tworzy sole.

Zawartość strontu w skorupie ziemskiej plasuje go na 22. miejscu pod kątem rozpowszechnienia. W 1808 roku otrzymano go dzięki elektrolizie chlorku strontu przy zastosowaniu katody rtęciowej. Stront ma dość wąskie zastosowanie w przemyśle. Wykorzystuje się go głównie przy produkcji lamp radiowych i kineskopowych, sztucznych ogni, niektórych rodzajów szkła, glazury, farb świecących (siarczek strontu fosforyzuje) i pigmentów oraz w pirotechnice dla uzyskania czerwonej barwy płomieni. Promieniotwórczy izotop strontu wykorzystuje się zaś do zasilania statków kosmicznych i odległych stacji meteorologicznych.

Stront i wapń to dwa bratanki

Stront wykazuje bardzo bliskie pokrewieństwo chemiczne z wapniem. Faktu tego dowiedziono w XIX wieku. W organizmie człowieka zachowuje się bardzo podobnie i ma zbliżone do wapnia właściwości, między innymi łagodzi stany zapalne (także w obrębie stawów) oraz reakcje alergiczne, wspomaga regenerację kości, zmniejsza wysięki i działa przeciwbakteryjnie.

Stront poprawia również absorpcję wapnia i z reguły wpływa dodatnio na równowagę kośćca u zdrowego człowieka. Stront, na takiej samej zasadzie i z identyczną szybkością jak wapń, ulega wbudowaniu w komórki kości i zwiększa ich gęstość, zapobiegając rozwojowi osteopenii i osteoporozy oraz poprawiając stan kości w przebiegu tych chorób. Podawany w postaci chlorku, w stężeniu mniejszym niż 1%, nie jest substancją toksyczną. Przeciwnie – hamuje resorpcję kości i stymuluje tworzenie nowych komórek. Leczenie ranelinianem strontu skutkuje zwiększeniem gęstości kości i sprawia, że są one bardziej wytrzymałe. Stront ma też pozytywny wpływ na syntezę DNA i kolagenu kości.

Stront w obecności wapnia jest wchłaniany w mniejszym stopniu niż wapń. Co ważne, nie wypiera go z komórek w znaczącym zakresie – na 10 jonów wapnia zaledwie 1 może być zastąpiony przez stront. Właściwa, urozmaicona i odpowiednio zbilansowana dieta, pozwala na utrzymywanie się strontu w organizmie na poziomie 0,023–0,046 mmol na dobę. Stężenia te różnią się w zależności od źródeł pożywienia (źródeł wody, jakości gleb), jednak stront w naturalny sposób opuszcza ustrój wraz z moczem i kałem. Pewne ograniczone ilości odkładają się w tkankach uwapnionych.

Stront przeciwdziała próchnicy! Niewielkie dawki strontu zabezpieczają zęby przed działaniem próchnicy i są pomocne podczas jej leczenia. Warto kupować pasty do zębów wzbogacane o związki strontu. Szczególnie wtedy, gdy mamy wrażliwie zęby i dziąsła.

Stront w onkologii

Pod kątem medycznym, stront ma ważne znaczenie także w postaci promieniotwórczego izotopu Sr-90. Służy on do wykrywania raka kości i jest stosowany w opiece nad chorymi cierpiącymi na nowotwór kości oraz prostaty. Oczywiście mówimy tu wyłącznie o leczeniu paliatywnym, z uwagi na formę pierwiastka.

Stront podawany pacjentom z przerzutami, przedłuża ich życie o około 3 – 12 miesięcy, względnie poprawiając ich komfort funkcjonowania. Co ważne jednak, kontakt chorego z otoczeniem musi zostać wówczas ograniczony, gdyż istnieje ryzyko skażenia izotopem strontu poprzez styczność innych osób z płynami ustrojowymi pacjenta. W grupie szczególnego ryzyka są tu zwłaszcza dzieci i kobiety w ciąży.

Gdzie znajdują się związki strontu? Stront przedostaje się do organizmu człowieka głównie z pożywieniem i z wodą pitną. Najwięcej koncentruje się go w roślinach liściastych oraz strączkowych, a także w produktach zbożowych. Niemniej, nie są to stężenia, które można byłoby uznać za niebezpieczne dla zdrowia czy grożące przedawkowaniem. Ewentualna, zbyt wysoka podaż strontu mogłaby poskutkować niebezpiecznymi zmianami w obrębie układu kostnego i degradować szkielet. Doszłoby do zaburzeń mineralizacji kości, zmiany profilu mineralnego czy nawet do rozwoju krzywicy. Ryzyko zajścia niekorzystnych zmian byłoby większe w przypadku niedoboru wapnia w diecie. Jak dotąd nie spotkano się jednak z takim przypadkiem.

Stront jest pierwiastkiem śladowym, utrzymującym się w organizmie człowieka na niskim i nietoksycznym poziomie. Jego rola biologiczna nie jest w pełni poznana, wiadomo jednak, że stront pod wieloma względami jest bardzo podobny do wapnia. W związku z tym wpływa pozytywnie na budowę kośćca i zapobiega niekorzystnym zmianom prowadzącym do osteoporozy. Kontrolowana terapia strontem nie niesie ze sobą ryzyka rozwoju chorób czy zaburzeń. W onkologii promieniotwórczy izotop strontu wykorzystywany jest w opiece paliatywnej.

Bibliografia

1. Hoellriegl, Vera & München, H.Z.. (2011); “Strontium in the Environment and Possible Human Health Effects”; Encyclopedia of Environmental Health. 268-275. 10.1016/B978-0-444-52272-6.00638-3.;
2. “STRONTIUM”; data dostępu: 2017-08-03
3. “-1 -EPA Facts about Strontium-90”; data dostępu: 2017-08-03
4. J. Paul MacMillan Jai Won Park Rolf Gerstenberg Heinz Wagner Karl Köhler Peter Wallbrecht; “Strontium and Strontium Compounds”; data dostępu: 2017-08-03