Этот металл называли разными именами – до такой степени изменчивым оказалось вещество. Сначала его окрестили панхромием – за необыкновенную изменчивость цветовых переливов. Однако, рассмотрев вещество повторно, открывший его ученый был удивлен интенсивным красным цветом вещества и переименовал в эритроний, а затем и вовсе усомнился в своем открытии. Спустя много лет исследования подтвердили новизну найденного металла, который окончательно был назван ванадием. Однако споры и сомнения по поводу роли этого вещества в жизни человека и его влияния на здоровье не утихают до сих пор.

Общая характеристика ванадия: история открытия и свойства

Разнообразие оттенков и свойств ванадия заставило ученых открывать этот металл несколько раз (фото: clubbrain.ru)
Разнообразие оттенков и свойств ванадия заставило ученых открывать этот металл несколько раз (фото: clubbrain.ru)

Химическому элементу, получившему позднее название ванадий, повезло быть открытым дважды. Первым предположил его существование мексиканский минеролог в 1801 году, когда при исследовании свинцовых руд получил соли неизвестного элемента, причем с изменчивой окраской – то серебристой, то красной. Ученое сообщество не поверило в новизну обнаруженного вещества, посчитав его соединениями хрома. Ученый повторил попытку извлечь новое веществ из руды и пришел к грустному для себя выводу – действительно, похоже на хромат свинца. На всякий случай он отправил образцы руды с вкраплениями непонятного вещества французскому коллеге, но тот тоже не поверил в то, что видит перед собой новый химический элемент. Немного позднее странными переливчатыми рудными вкраплениями заинтересовался немецкий химик, но завершить исследование ему помешала болезнь.

Спустя 30 лет к этому непонятному веществу вернулись снова, когда шведский химик обнаружил его в железной руде, использованной для выплавки чугуна. Именно шведские ученые подтвердили – да, это новый химический элемент, пластичный серебристый металл, который встречается в природе только в рассеянном виде, не образуя собственных минералов. Шведским ученым металл обязан своим необычным названием.

Дело в том, что на воздухе ванадий быстро покрывается оксидной пленкой, предохраняющей металл от дальнейшего окисления. Толщина этой пленки не везде одинаковая, поэтому свет на ней преломляется по-разному и ванадий красиво переливается всеми цветами радуги. За эту необычную окрашенность химики дали металлу романтическое название Ванадис – в честь скандинавской богини любви и красоты (на древнескандинавском языке Vanadís — означало «дочь Ванов»). В России этот элемент долго называли «ванадин», а в периодическую систему химических элементов Д.И. Менделеева он вошел под символом V и названием «ванадий» (от латинского слова Vanadium), которое принято в большинстве стран мира.

Ванадий широко распространен в природе – есть он и в земной коре, и в морской воде, и в живых организмах. Однако найти его можно только в виде соединения с другими элементами. Первыми ванадием традиционно заинтересовались промышленники – и не ошиблись: при добавлении этого вещества удается получить нержавеющую сталь, а производители техники окрестили ванадий «автомобильным металлом» поскольку сталь с добавлением ванадия стала намного легче и прочнее. Сплавы ванадия с хромом применяют для изготовления деталей в двигателях кораблей и автомобилей, в авиационных моторах. Их прочность ценится при изготовлении броневых плит, торпед, снарядов и солдатских шлемов. Разные соединения ванадия применяют в производстве стекла и резины. Химикам интересно применение этого металла для термохимических реакций в атомной энергетике и в производстве мощных литиевых батарей, в промышленной выработке серной кислоты, где ванадий задействуют как катализатор.

Биологи долго спорили по поводу того, сколько ванадия есть в человеческом организме и где он откладывается, приносит он нам пользу или вред. На сегодня ванадий относят к ультрамикроэлементам (его содержание не превышает стотысячной доли процента от массы всего организма) и считают необходимым для жизнедеятельности, поскольку этот элемент задействован во многих обменных процессах, а значит – нужен для здоровья.

Взаимодействие ванадия в организме, польза для организма

Ванадий необходим для формирования костной ткани и нормального роста (фото: sciencexxi.com)
Ванадий необходим для формирования костной ткани и нормального роста (фото: sciencexxi.com)

Ванадий – неактивный элемент, в природе его соединения не реагируют на действие воздуха, воды, кислот или щелочей. Для его расплавления нужны очень высокие температуры. В организме ванадий тоже довольно инертен, хотя и вступает во взаимодействие с другими веществами.

Ванадий хорошо усваивается в присутствии цинка, фтора и селена, помогая всасыванию этих элементов. Ванадий считается токсичным веществом для человека, и эти его свойства могут усилиться, если одновременно с ним в организм попадают железо, магний, алюминий, аскорбиновая кислота (витамин С). А вот ослабить токсичность ванадия способны продукты с высоким содержанием хрома.

Важно! Ванадий снижает эффективность антикоагулянтов, поэтому нельзя принимать одновременно биодобавки с ванадием и препараты, снижающие свертываемость крови

Попадая в организм человека, ванадий депонируется в костях – это главное место накопления элемента, а также в мышечной и жировой тканях, причем в костях и зубах он помогает распределению кальциевых солей. В небольшом количестве ванадий есть в щитовидной железе и сердечной мышце, в легких, в селезенке и почках, где во взаимодействии с цирконием улучшает работу этих органов. Ванадий вступает во взаимодействие с калием и натрием, регулируя их баланс в тканях, при этом он помогает избавиться от отечностей.

Польза ванадия для здоровья пока плохо изучена. Известно на сегодня то, что этот элемент активно участвует в окислительных и восстановительных процессах на уровне клеток, нужен для дыхания и кроветворения, формирования костной ткани и роста зубов, для осуществления репродуктивных функций. Участие ванадия доказано в усилении зрения и стимулировании роста, в работе печени и почек, в укреплении сердечной мышцы и нервной системы.

Роль в возникновении и течение различных заболеваний

Роль ванадия в развитии заболеваний пока не имеет клинических подтверждений, но исследования показывают, что от содержания его в организме сильно зависит риск развития таких болезней как сахарный диабет, атеросклероз, нарушения работы почек и сердечно-сосудистой системы, снижение репродуктивных способностей.

Кроме этого, есть данные о том, что от уровня ванадия зависит проявление некоторых форм шизофрении.

Основные функции в организме

Содержащийся в продуктах ванадий регулирует жировой и углеводный обмен, помогая похудеть (фото: healthy-lifestyle5.com)
Содержащийся в продуктах ванадий регулирует жировой и углеводный обмен, помогая похудеть (фото: healthy-lifestyle5.com)

Воздействие ванадия на человеческий организм пока находится в стадии активного изучения и знания о нем еще недостаточны. Однако установлено, что соли ванадия способны имитировать эффект инсулина, регулируя углеводный обмен, так что ученые рассматривают возможность применения соединений ванадия при лечении сахарного диабета.

Еще одна ценная функция ванадия – он активизирует клетки иммунной системы фагоциты, которые поглощают чужеродные для организма частицы. К таким вредным частицам могут относиться вирусы, бактерии, токсические частички, отмершие или погибающие клетки. Активированные ванадием фагоциты очищают клетки и ткани, защищают организм от инфекций и воспалений.

Ванадий снижает выработку холестерина, поддерживает в здоровом состоянии сосуды мозга, тонизирует сердечную мышцу, понижает артериальное давление – все это важно для людей, страдающих заболеваниями сердечно-сосудистой системы.

Людям, стремящимся контролировать свою массу тела, будет интересно узнать о том, что ванадий необходим для усвоения жиров и углеводов, помогая в процессе их расщепления высвобождать энергию. Он нормализует обмен липидов и регулирует выработку жирных кислот.

Интересна функция ванадия как антиоксиданта: этот элемент активно вступает в окислительные реакции, предотвращая распространение и активизацию свободных радикалов, а также влияет на рост клеток, предупреждая их неконтролируемое деление – а значит и формирование злокачественных опухолей.

Среди других значимых функций ванадия в организме отметим следующие:

  • вступает в комплексы с молекулами гемоглобина и стабилизирует их, предохраняя от окисления;
  • выступает кофактором (стимулятором) ферментов, которые расщепляют и помогают усваивать белки;
  • участвует в биосинтезе некоторых гормонов;
  • улучшает усвоение кислорода тканями печени;
  • контролирует работу нервной системы;
  • участвует в формировании и росте костей скелета, зубов;
  • предупреждает развитие атеросклероза.

Антиоксидантные и противомикробные свойства ванадия нашли применение в косметических средствах: например, экстракт василька, содержащий этот химический элемент, используют в косметике для ухода за чувствительной кожей вокруг глаз (он уменьшает отечность и улучшает тонус век), а также в средствах для проблемной кожи с элементами воспаленных высыпаний.

В каких продуктах содержится ванадий

Много легкоусвояемого ванадия содержится в медовых сотах (фото: senfil.net)
Много легкоусвояемого ванадия содержится в медовых сотах (фото: senfil.net)

Примерное содержание ванадия в некоторых растительных и животных продуктах (на 100 г)

200 мкг и больше Овес, неочищенный рис
150-200 Фасоль, горох.
Гречка, пшеница, ячмень.
Грибы (шампиньоны, лисички).
Редис, петрушка, салат
50-150 Устрицы, мидии, ракообразные.
Соевые бобы, кукуруза.
Манная, ржаная крупы.
Морковь, картофель, свекла, шпинат
10-50 Треска, тунец.
Капуста белокочанная, брокколи, цветная.
Абрикос, вишня, виноград.
Оливковое масло
10 и меньше Кедровые орехи.
Помидоры, баклажаны, лук.
Груши, яблоки, сливы.
Земляника

Как сохранить ванадий в пище

Несмотря на химическую инертность, ванадий чувствителен к условиям хранения и обработки продуктов: он окисляется и переходит в плохо усвояемые формы при хранении на свету и в помещении с высокой влажностью, при длительной температурной обработке (отваривании, тушении), при размораживании продуктов. Оптимальный способ получить максимальное количество ванадия из продуктов – есть их в сыром виде (фрукты и овощи) либо отваривать в небольшом количестве воды или готовить на пару в течение непродолжительного времени.

Усвояемость минерала

Ванадий широко распространен в природе, больше всего этого вещества содержат морепродукты, грибы и злаки. Хорошо усваивается ванадий из меда в сотах и пчелиного маточного молочка.

Следует отметить, что организм способен усвоить только 1% от поступившего с едой элемента. Токсичность ванадия понижается, а усвоение улучшается в присутствии белковой пищи. Всасывание вещества происходит в тонком кишечнике, избыток выводится с мочой.

Сочетание с другими питательными веществами

В сочетании с другими питательными веществами ванадий выполняет транспортные функции – элемент помогает транспортировать белки, жиры и углеводы к клеткам мышц, способствуя их укреплению. Поэтому спортсменам во время активных тренировок рекомендуется увеличить ежедневное потребление продуктов с высоким содержанием ванадия – до 3 мг этого элемента в день.

Совет врача. Токсичность ванадия значительно снижается в присутствии хрома, поэтому полезно комбинировать в ежедневном меню продукты, содержащие оба этих элемента: например, морепродукты с рисом, грибы с брокколи, тунец со шпинатом

Суточные нормы

Ученые еще не определились с четкими нормами употребления ванадия, какое количество обязательно нужно получать с продуктами, и зависит ли оно от возраста либо других факторов. По рекомендациям ВОЗ (всемирная организация здоровья) от 2000 года суточная норма ванадия составляет от 6 до 63 мкг. Другие источники дают информацию о допустимом потреблении ванадия до 2 мг в день. Доза в 4 мг считается настолько токсичной, что может вызвать смертельный исход.

Что происходит при дефиците минерала

Спортсменам при интенсивных тренировках нужно есть больше продуктов, богатых ванадием (фото: portail-asie.com)
Спортсменам при интенсивных тренировках нужно есть больше продуктов, богатых ванадием (фото: portail-asie.com)

Последствия дефицита ванадия.

Примерное представление о том, как чувствует себя живой организм при дефиците ванадия, ученые имеют пока только на уровне лабораторных исследований. Недостаток этого вещества может ухудшить состояние костной и мышечной тканей, спровоцировать дефекты развития плода и выкидыши, ухудшить работу щитовидной железы, замедлить рост, стать причиной злокачественных новообразований.

Факторы, способствующие дефициту.

Причиной дефицита ванадия становится нарушение его всасывания в кишечнике или употребление биодобавок с веществами, которые ускоряют связывание и выведение этого элемента из организма, а также жесткие продолжительные монодиеты.

Как восполнить дефицит минерала.

При интенсивных тренировках спортсмены значительно расходуют энергию и нуждаются в дополнительном поступлении ванадия, участвующего в расщеплении глюкозы. Для пополнения запасов ванадия рекомендуется повысить содержание в меню соевых бобов, оливкового масла, укропа и редиса.

Избыток ванадия в организме

Некоторое время спортсмены считали, что биодобавки с содержанием ванадия могут способствовать в увеличении мышечной массы, однако проведенные исследования этого не подтвердили.

Избыток ванадия в организме – это более частая и конкретная тема обсуждения среди врачей, поскольку этот элемент может накопиться по следующим причинам:

  • злоупотребление биодобавками с содержанием ванадия;
  • вдыхание паров бензина, мазута, выхлопных газов, токсических выбросов при укладке асфальта;
  • работа на производстве стекла;
  • употребление воды, загрязненной отходами металлургических или нефтеперерабатывающих предприятий;
  • употребление овощей, выросших на загрязненных промышленными отходами почвах.

Высокое содержание ванадия в воде или грунте иногда может объясняться близким залеганием железной руды или других минералов, где содержится этот химический элемент.

Токсичность ванадия может стать причиной различных нарушений в организме. В условиях производства рабочие, имеющие дело с вдыханием частичек ванадия, часто страдают воспалительными заболеваниями глаз и дыхательных путей, различными болезнями кожи (экземы, дерматиты). Ванадий провоцирует скопление слизи в бронхах и развитие астмы, влияет на уменьшение количества лейкоцитов в крови и снижение иммунитета, способствует развитию анемии, нервных расстройств, обострениям заболеваний печени и почек.

Совет врача. При отравлении ванадием человек обычно ощущает тошноту и головную боль, он теряет аппетит и жалуется на диарею, депрессивное состояние, на языке может проступить зеленоватый налет, случается обезвоживание организма. Для нейтрализации токсического действия ванадия задействуют препараты хрома и аминокислоту ЭДТА (этилендиаминтетрауксусную кислоту)

Препараты, содержащие минерал

Из препаратов, содержащих ванадий, наиболее известен ванадил сульфат – биоактивная добавка, которую нередко принимают спортсмены при длительных и напряженных силовых тренировках. Эта добавка может быть рекомендована при избыточной массе тела и повышенном уровне холестерина, при некоторых нарушениях сердечной деятельности и сахарном диабете. Однако дозировку этого препарата и продолжительность приема обязательно должен контролировать врач.

Почему ванадий назвали металлом-хамелеоном, от чего зависит его изменение цвета и какими свойствами обладает этот металл, смотрите в видео ниже.