Номер 5, страница 23, часть 2 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

5. Каково воздействие на организм человека оксида азота?

Понятие «оксид азота» является обобщающим. Азот образует несколько оксидов, каждый из которых оказывает уникальное воздействие на организм человека. Наиболее значимыми с точки зрения влияния на здоровье являются монооксид азота ($NO$), диоксид азота ($NO_2$) и закись азота ($N_2O$).

Этот оксид играет двойственную роль: он является и загрязнителем, и жизненно важной молекулой, синтезируемой в самом организме.

Как внешний загрязнитель (экзогенный $NO$):

Монооксид азота образуется при высокотемпературном горении, например, в двигателях автомобилей и на теплоэлектростанциях. При вдыхании в высоких концентрациях он может вызывать раздражение дыхательных путей. В атмосфере он быстро окисляется до более токсичного диоксида азота ($NO_2$). Также $NO$ способен связываться с гемоглобином, образуя метгемоглобин и нарушая транспорт кислорода, но это действие выражено слабее, чем у угарного газа.

Как сигнальная молекула в организме (эндогенный $NO$):

В организме $NO$ вырабатывается специальными ферментами и выполняет критически важные функции:

• Регуляция тонуса сосудов: $NO$ является мощным вазодилататором, то есть он расслабляет гладкую мускулатуру стенок кровеносных сосудов. Это приводит к их расширению и снижению артериального давления. На этом механизме основано действие нитроглицерина.
• Нервная система: Выступает в роли нейромедиатора (нейропередатчика), участвуя в процессах обучения, памяти и регуляции сна.
• Иммунная система: Иммунные клетки (макрофаги) используют $NO$ как оружие для уничтожения бактерий, вирусов и раковых клеток.

Ответ: Монооксид азота ($NO$) обладает двойным действием. Как загрязнитель он умеренно токсичен для дыхательной системы. Как внутренняя сигнальная молекула он жизненно необходим для регуляции кровяного давления, передачи нервных импульсов и работы иммунитета.

Диоксид азота — это бурый газ с резким запахом, один из основных компонентов смога и кислотных дождей. Он гораздо токсичнее, чем $NO$.

Основной путь поступления в организм — ингаляционный. $NO_2$ является глубоким легочным ирритантом, поскольку он плохо растворим в воде и достигает самых нижних отделов дыхательной системы — альвеол.

• Острое отравление: Вдыхание высоких концентраций $NO_2$ вызывает сильное раздражение слизистых оболочек, кашель, одышку. В тяжелых случаях может развиться токсический отек легких, который проявляется не сразу, а через несколько часов после воздействия, и может привести к летальному исходу.
• Хроническое воздействие: Длительное вдыхание даже низких концентраций $NO_2$ (характерных для загрязненного городского воздуха) приводит к структурным изменениям в легких, снижению их функции, обострению астмы и хронического бронхита. Особенно уязвимы дети: у них повышается частота респираторных заболеваний. Механизм токсичности связан с тем, что $NO_2$, реагируя с водой в легких, образует азотную ($HNO_3$) и азотистую ($HNO_2$) кислоты, которые повреждают клетки легочного эпителия.

Ответ: Диоксид азота ($NO_2$) — высокотоксичный газ, поражающий преимущественно дыхательную систему. Он вызывает сильное раздражение легких, при высоких концентрациях — смертельно опасный отек легких, а при длительном воздействии — хронические заболевания дыхательных путей и повышение восприимчивости к инфекциям.

Закись азота, также известная как «веселящий газ», обладает слабым сладковатым запахом. Ее воздействие на организм принципиально отличается от других оксидов азота.

• Медицинское применение: $N_2O$ широко используется в медицине (особенно в стоматологии и хирургии) как средство для ингаляционной анестезии и анальгезии (обезболивания). Он вызывает эйфорию, сонливость и снижение болевой чувствительности.
• Токсичность и риски злоупотребления: При вдыхании чистого $N_2O$ или его смеси с недостаточным количеством кислорода наступает асфиксия (удушье). Рекреационное использование опасно не только риском удушья, но и обморожением дыхательных путей при вдыхании непосредственно из баллона.
• Хроническая токсичность: Длительное или регулярное воздействие закиси азота (например, у медицинских работников при плохой вентиляции) приводит к серьезному нарушению. $N_2O$ необратимо окисляет кобальт в молекуле витамина B12, делая его неактивным. Дефицит активного витамина B12 вызывает два основных последствия: мегалобластную анемию (нарушение кроветворения) и подострую комбинированную дегенерацию спинного мозга (повреждение нервной системы, проявляющееся в онемении, покалывании, мышечной слабости и нарушении координации).

Ответ: Закись азота ($N_2O$) — это анестетик и анальгетик, используемый в медицине. Его опасность связана с риском удушья при неправильном применении и развитием тяжелого неврологического дефицита и анемии при хроническом воздействии из-за инактивации витамина B12.