Как литий влияет на нервную систему человека. Какие заболевания можно лечить с помощью лития. Каковы побочные эффекты приема лития. Какова роль лития в организме человека. Как литий применяется в промышленности.
Влияние лития на нервную систему и психическое здоровье
Литий оказывает значительное влияние на центральную нервную систему человека. Рассмотрим основные эффекты этого элемента:
- Нейропротективное действие. Литий защищает клетки головного мозга от повреждений, снижая токсичность глутамата.
- Ингибирование апоптоза. Литий предотвращает запрограммированную гибель нейронов.
- Стимуляция нейрогенеза. Под действием лития усиливается образование новых нервных клеток в гиппокампе.
- Стабилизация настроения. Литий обладает успокаивающим эффектом и помогает при биполярном расстройстве.
- Антидепрессивное действие. Литий повышает чувствительность к серотонину и увеличивает уровень BDNF.
Эти свойства делают литий эффективным средством для лечения различных психических расстройств. Как он помогает при конкретных заболеваниях?
Применение лития в лечении психических расстройств
Литий широко используется в психиатрии для лечения следующих состояний:
- Биполярное аффективное расстройство. Литий снижает частоту маниакальных и депрессивных эпизодов.
- Депрессия. Препараты лития эффективны при терапевтически резистентной депрессии.
- Шизофрения. Литий может использоваться как дополнительное средство в комплексной терапии.
- Обсессивно-компульсивное расстройство. Добавление лития помогает снизить навязчивые симптомы.
- Синдром дефицита внимания и гиперактивности. Литий эффективен для купирования агрессивного поведения при СДВГ.
Важно отметить, что применение лития в психиатрии требует тщательного контроля его концентрации в крови во избежание побочных эффектов.
Влияние лития на физическое здоровье
Помимо воздействия на нервную систему, литий оказывает влияние и на другие системы организма:
- Костная ткань. Литий увеличивает минеральную плотность костей и снижает риск переломов.
- Сердечно-сосудистая система. Литий способствует регенерации кровеносных сосудов после инфаркта или инсульта.
- Эндокринная система. Литий может снижать резистентность к инсулину.
- Иммунная система. Литий обладает противовоспалительным действием и может быть полезен при аутоиммунных заболеваниях.
Эти эффекты делают литий потенциально полезным не только в психиатрии, но и в лечении соматических заболеваний. Какие еще области медицины могут использовать свойства лития?
Перспективные направления применения лития в медицине
Исследования показывают, что литий может быть эффективен при лечении следующих состояний:
- Нейродегенеративные заболевания. Литий может замедлять прогрессирование болезни Альцгеймера и болезни Хантингтона.
- Мигрень и кластерные головные боли. Литий снижает частоту и интенсивность приступов.
- Эпилепсия. У некоторых пациентов литий снижает частоту припадков.
- Алкоголизм. Литий способствует воздержанию от алкоголя и облегчает симптомы отмены.
- Нервная анорексия. Литий помогает нормализовать пищевое поведение и увеличить массу тела.
Однако необходимы дальнейшие исследования для подтверждения эффективности лития при этих состояниях. Как литий влияет на продолжительность жизни?
Влияние лития на продолжительность жизни
Некоторые исследования указывают на потенциальную способность лития увеличивать продолжительность жизни:
- В районах с более высоким содержанием лития в питьевой воде отмечается более низкий уровень смертности.
- Литий увеличивает продолжительность жизни некоторых видов животных, например, нематод.
- Литий улучшает функцию митохондрий, что может замедлять процессы старения.
- Литий стимулирует аутофагию — процесс очистки клеток от поврежденных компонентов.
Эти данные позволяют предположить, что даже небольшие дозы лития могут оказывать положительное влияние на здоровье и долголетие. Однако каковы потенциальные риски приема лития?
Побочные эффекты и риски применения лития
Несмотря на многочисленные полезные свойства, применение лития связано с рядом рисков:
- Нарушение функции щитовидной железы. Литий может вызывать гипотиреоз.
- Почечная недостаточность. Длительный прием высоких доз лития может повреждать почки.
- Нарушение водно-солевого баланса. Литий влияет на реабсорбцию натрия в почках.
- Неврологические симптомы. При высоких концентрациях лития в крови может развиваться тремор, атаксия, спутанность сознания.
- Тератогенный эффект. Прием лития во время беременности может вызывать пороки развития плода.
Эти риски подчеркивают необходимость тщательного контроля при применении препаратов лития. Как литий используется вне медицины?
Применение лития в промышленности
Литий и его соединения широко используются в различных отраслях промышленности:
- Производство аккумуляторов. Литий-ионные батареи применяются в электронике и электромобилях.
- Металлургия. Литий используется для получения легких сплавов.
- Ядерная энергетика. Изотоп лития-6 применяется для производства трития.
- Производство стекла и керамики. Соединения лития улучшают свойства этих материалов.
- Системы кондиционирования. Бромид лития используется как абсорбент в холодильных установках.
Растущий спрос на литий в промышленности делает его добычу и производство важной отраслью экономики многих стран.
23 роли лития в организме человека. Научные данные.
Литий является щелочным металлом, в естественных условиях содержится в следовых количествах в минералах, воде, почве, а также фруктах, овощах и других растениях, произрастающих в почвах, обогащенных литием (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11601880).
В дополнение к роли лития для лечения пациентов с психическими расстройствами, этот минерал обладает множеством полезных для здоровья свойств, список которых продолжает увеличиваться.
1. Литий обладает нейропротективным действием (защита клеток головного мозга)
Длительное лечение литием снижает токсичность, вызванную глутаматом и опосредованную N-метил-D-аспартата (NMDA) рецепторами.
Этот эффект по крйней мере частично объяснялся способностью лития подавлять приток кальция, который влияет на активность рецептора NMDA. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3172812/#R39)
2. Литий ингибирует апоптоз
Литий увеличивает уровни белков теплового шока (HSPs), которые способствуют правильному сворачиванию белков в трехмерном пространстве, повторному сворачиванию поврежденных белков и утилизации атипичных белков (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3172812/#R39).
Среди белков теплового шока, HSP70 обладает широким спектром нейропротективных эффектов против апоптоза. Эти эффекты вызваны ингибированием GSK-3 (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3172812/#R39).
Было отмечено, что длительное лечение литием индуцирует продукцию Bcl-2, белка в лобной доле головного мозга, который защищает клетки от апоптоза (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3172812/#R39).
3. Литий увеличивает уровни нейротрофических факторов BDNF, NGF и GDNF
Длительная воздействие лития на нейроны в культуре индуцирует активность BDNF. (ссылка 2)
BDNF является одним из главных нейротрофных агентов, незаменимым для когнитивного развития, синаптической пластичности и выживаемости нейронов, обладающих также антидепрессивными и успокаивающими эффектами. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3172812/#R39)
Вероятно, это происходит в результате ингибирования GSK-3. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3172812/#R39)
Литий также увеличивает уровни фактора роста нервов (NGF) и глиального нейротрофического фактора (GDNF) в гиппокампе, лобной коре, затылочной зоне и полосатом теле (https://www.
4. Литий способствует регенерации сосудов головного мозга и сердца (VEGF)
Литий приводит к увеличению продукции фактора роста эндотелия сосудов, VEGF, который способствует клеточному росту и регенерации кровеносных сосудов после перенесенного инсульта (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3172812/#R39).
Увеличивая уровень VEGF, литий может содействовать более быстрому восстановлению после перенесенного инсульта или сердечного приступа (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3172812/#R39).
5. Литий вызывает аутофагию
Аутофагия или «саморазрушение клеток» — это когда клетки разрушают и перерабатывают клеточные компоненты для повторного использования исходного сырья (https://www.
ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3172812/#R39). Считается, что аутофагия замедляет старение, предотвращает развитие рака и является важным для функции и выживаемости нейронов (http://genesdev.cshlp.org/content/21/22/2861.full, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2020444/).
Литий может вызывать аутофагию путем истощения запасов инозитола независимо от ингибирования mTOR (что само по себе обычно индуцирует аутофагию) (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3172812/#R39).
6. Литий увеличивает нейрогенез и улучшает когнитивную функцию
Было выявлено, что литий стимулирует клетки-предшественники и стволовые клетки в культуре нейронов гиппокампа головного мозга (нейроны из центра памяти).
Помимо этого, литий предотвращает потерю пролиферации, вызванной глутаматом или кортизолом (глюкокортикоидами). Также, долгосрочная обработка литием способствует превращению этих клеток-предшественников в нейроны (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3172812/#R39).
Помимо этого, длительное лечение литием не только улучшает процесс нейрогенеза в гиппокампе (центр памяти) у здоровых мышей, но также восстанавливает нейрогенез в головном мозге животной модели синдрома Дауна (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3172812/#R39).
Препарат также усиливает нейрогенез (образование новых нейронов) в субвентрикулярной зоне, единственной зоне, помимо гиппокампа (центр памяти), где наблюдался такой эффект, что вызывало стойкое увеличение объема серого вещества у пациентов (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3172812/#R39).
Литий увеличивает уровень N-ацетил аспартата (NAA) (http://www.biologicalpsychiatryjournal.com/article/S0006-3223(00)00252-3/abstract), который можно рассматривать как показатель креативности и который коррелирует со значениями IQ (https://www.
ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21983183). Одним из вероятных последствий этого может являеться более эффективная коммуникация между двумя полушариями головного мозга, приводящая к улучшению мозговой деятельности. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21983183)
Длительное лечение литием увеличивает долговременное потенцирование (LTP) в нейронах гиппокампа, что придает нервным клеткам большую работоспособность и таким образом помогает в обучении и запоминании (http://europepmc.org/abstract/MED/17996377).
7. Литий может успокаивать и стабилизировать настроение
В животных литий стойко снижает поисковую активность и агрессию. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2150568/)
Известно, что в людях литий также обладает успокаивающим эффектом и стабилизирует настроение, а также используется для лечения депрессии, биполярного расстройства и шизофрении (https://en.wikipedia.org/wiki/Lithium_(medication).
Карбонат лития является стандартом терапии при биполярных аффективных расстройствах (БАР), снижая частоту маниакальных приступов (https://www.
ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2560740/pdf/10885180.pdf, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3181868/, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3876031/).
Также было показано, что литий эффективен для купирования агрессивного поведения у людей с синдромом дефицита внимания и гиперактивности (ADHD) (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12154153).
Повышенное содержание природного лития в питьевой воде может снижать частоту самоубийств (https://en.wikipedia.org/wiki/Lithium_(medication)). Частично это может объясняться тем, что литий увеличивает синтез и выброс серотонина (он также снижает уровень норэпинефрина) (https://en.wikipedia.org/wiki/Lithium_(medication)).
Литий увеличивает уровень CCK в головном мозге, и это является частью механизма, с помощью которого литий предотвращает манию при биполярном расстройстве.
8. Литий борется с депрессией
Назначение лития является одним из наиболее изученных подходов при лечении депрессии, устойчивой к стандартной терапии (https://www.
ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22796912).
Литий увеличивает постсинаптическую чувствительность к серотонину через рецептор 5-HT1A, что частично объясняет его антидепрессивную активность. (http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/syn.890010302/abstract?systemMessage=Wiley+Online+Library….)
Литий также увеличивает уровень BDNF, который помогает при депрессии.
Литий частично ослабляет депрессию у животных, увеличивая число нейронных стволовых клеток.
9. Литий может потенциально использоваться для лечения болезни Хантингтона
Литий предотвращает смерть нервных клеток в животных моделях болезни Хантингтона (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11591460, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14702090).
Литий снижает избыточную функцию рецептора NMDA, и таким образом может потенциально противодействовать повышенной активации рецепторов NMDA, возникающей в головном мозге пациентов с болезнью Хантингтона (https://www.
ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21492946).
Исследования пациентов с болезнью Хантингтона продолжаются.
10. Литий снижает резистентность к инсулину
Литий улучшает транспорт глюкозы, стимулируемый инсулином, и синтез гликогена в инсулинрезистентных мышцах у крыс мышце у крыс (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2633930/). Эти эффекты зависят от p38 MAPK (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2633930/).
Литий снижает выброс инсулина (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/369819).
Применение лития достоверно в 2,5 раза увеличило транспорт глюкозы в мышечные клетки в ответ на введение инсулина и также увеличивало чувствительность к инсулину (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8013755).
11. Литий оказывает положительный эффект при аутоиммунных заболеваниях и снижает воспалительные процессы
Литий показал сильные эффекты по активации иммунной системы (https://www.
ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15236914/, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12208183).
Было отмечено, что литий, ингибируя GSK-3, оказывает благоприятный эффект в животных моделях аутоиммунных заболеваний. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3532311/)
Литий подавляет активность клеток Th2 и интерферон-гамма (но не клеток Th27). (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3532311/)
Литий обладает противовоспалительными эффектами, снижая продукцию ИЛ-1β и ФНО-α, и увеличивая продукцию ИЛ-2, ТФР, ИЛ-1РА и ИЛ-10 (http://www.if-pan.krakow.pl/pjp/pdf/2003/3_353.pdf, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10367558).
Однако проведенные исследования также показали, что при определенных экспериментальных условиях литий также имеет провоспалительные эффекты, увеличивая продукцию ИЛ-4, ИЛ-6 и ФНО-α (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4063502/).
Литий увеличивает уровни антител IgG и IgM (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0090122982900575).
Литий снижает выработку и активность простагландинов, таким образом предотвращая их негативный эффект на иммунную систему (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0006295274902159).
Литий снижает частоту и длительность рецидивных инфекций лабиального, и генитального герпеса, а также уменьшает частоту простудных заболеваний (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2155671, https://jhu.pure.elsevier.com/en/publications/suppression-of-recurrent-genital-herpes-infections-wit…).
12. Литий оказывает положительное влияние на костную ткань
Было проведено сравнительное исследование по оценке плотности костной ткани бедра и поясничного отдела позвоночника у 75 добровольцев, получавших литий, и 75 здоровых добровольцев, не получавших литий; группы были нормализованы по возрасту, полу и индексу массы тела. В исследовании были выявлены более низкие показатели ремоделирования кости у добровольцев, получавших литий.
Средняя минеральная плотность костной ткани у добровольцев, получавших литий, была на 4,5% выше в отделе позвоночника, на 5,3% выше в шейке бедра и на 7,5% выше в вертеле бедренной кости (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18992857).
Применение лития связано со снижением риска переломов кости и увеличения остеогенеза (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18690999, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2254537/, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1297659/).
13. Литий может быть полезен в восстановлении нашего циркадного ритма
Как известно, литий является стандартом терапии для лечения пациентов, страдающих от биполярного расстройства, которое характеризуется присутствием эпизодов мании и депрессии.
Одним из механизмов, с помощью которого литий может помочь при биполярном расстройстве, является удлинение циркадного ритма. У людей с биполярным расстройством наблюдается тенденция к менее продолжительному циркадного ритму по сравнению с 24 часами.
Литий содействует более быстрому восстановлению нашего циркадного ритма в ответ на свет и темноту (http://geum.ru/next/art-91286.php).
14. Литий улучшает функции митохондрий
Литий увеличил продолжительность жизни круглых червей (нематод) и улучшил показатели общего здоровья, включая производство энергии митохондриями (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24398558).
Литий может улучшать функцию митохондрий, увеличивая скорость замены неработающих митохондрий (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24398558).
Также литий подавляет mir-34a, который в свою очередь подавляет NAMPT, фермент, который участвует в образовании NAD+ (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3172812/#R39, https://en.wikipedia.org/wiki/Nicotinamide_phosphoribosyltransferase). Поэтому литий вероятно увеличивает уровень свободного NAD+.
15. Низкие дозы лития увеличивают продолжительность жизни
Исследователи нашли положительную корреляцию между продолжительностью жизни и уровнями лития в питьевой воде.
Отмечено снижение риска смерти от всех заболеваний в районах Японии с более высокими уровнями лития.
Подобное отмечалось в ситуации с круглыми червями (нематодами). Долгосрочное воздействие лития в низкой дозе может замедлять старение и однозначно снижает смертность у эволюционно различимых видов (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3151375/). Улучшение состояния здоровья сопровождалось улучшением митохондриальной функции. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24398558)
16. Литий может улучшать симптомы синдрома Туретта
Синдром Туретта – неврологическое расстройство, которое характеризуется непроизвольными мышечными движениями и неконтролируемыми голосовыми звуками (https://www.nhs.uk/conditions/tourettes-syndrome/).
В небольшом исследовании с участием 3 пациентов назначение лития приводило к лучшему исходу по сравнению с галоперидолом, распространенным препаратом, который назначают при синдроме Туретта.
У пациентов, которые принимали литий, отмечалось достоверное снижение числа тиков и непроизвольных речевых звуков. Пациенты не имели побочных эффектов и в дальнейшем не испытывали симптомов в течение нескольких месяцев (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/270894).
17. Литий может быть полезен в случае запоздалой дискинезии
Запоздалая дискинезия – неврологическое нарушение, которое характеризуется непроизвольными внезапными, судорожными движениями лица и/или тела, которые возникают на фоне долговременного применения психотропных препаратов (https://www.ninds.nih.gov/Disorders/All-Disorders/Tardive-Dyskinesia-Information-Page).
Проведенные исследования показали, что литий значительно снижал тяжесть запоздалой дискинезии (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0924977X07001496, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/788002, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/804260).
Литий снижал возбуждение и агрессию, и уменьшал непроизвольные движения (https://www.
ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/788002, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/804260).
Однако два крупных исследования не обнаружили стойких эффектов лития на запоздалую дискинезию (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/790411, https://www.karger.com/Article/Abstract/117629).
18. Литий помогает справиться с обсессивно-компульсивным поведением
Обессивно-компульсивное расстройство (ОКР), или синдром навязчивых состояний – это психическое расстройство, которое характеризуется обсессивными мыслями и поведением (https://www.nimh.nih.gov/health/topics/obsessive-compulsive-disorder-ocd/index.shtml).
Добавление лития в диету приводит к снижению симптомов ОКР, устойчивых к стандартной терапии (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/6435460).
Компульсивные и патологические азартные игроки также показали хороший ответ на добавление в пищу лития, который возможно регулирует дисбаланс дофамина в головном мозге (https://www.
ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20588072).
19. Литий может облегчать головную боль
Литий может снижать тяжесть как хронической, так и эпизодической кластерной головной боли (http://scielo.isciii.es/scielo.php?pid=S0213-61632009000100006&script=sci_arttext).
Лития карбонат, принимаемый перед сном, помогал устранить «гипническую головную боль» (головная боль, от которой страдают пожилые люди, просыпаясь ночью в одно и то же время) (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1891726/, http://pn.bmj.com/content/practneurol/5/3/144.full.pdf).
20. Литий может быть эффективным в лечении нервной анорексии
Пациенты, страдающие от нервной анорексии в течение многих лет, были успешно пролечены карбонатом лития (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/842388, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/6801096).
Один пациент набрал 12 кг, а другой — 9 кг в течение 6 недель, и прибавление в весе на фоне терапии литием сохранялся в течение года (https://www.
ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/842388).
Однако требуются дальнейшие исследования лития для оценки его применимости для лечения нервной анорексии.
21. Литий может быть эффективен в лечении алкоголизма
Лития оротат применяют для лечения алкоголизма.
Препарат показал себя безопасным, с минимальными побочными эффектами, такими как мышечная слабость, потеря аппетита или легкая апатия (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3718672).
Лития карбонат способствует воздержанию от алкоголя, снижает субъективные симптомы отмены и отсрочивает время до первого потребления алкоголя (https://jamanetwork.com/journals/jamapsychiatry/article-abstract/494005, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/181193).
Пациенты, получавшие литий, реже подвергались повторной госпитализации для реабилитации алкоголизма в течение 18 месяцев наблюдений (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2494686).
22.
Литий может снижать частоту припадков
Данные по влиянию лития на частоту припадков по-прежнему являются противоречивыми (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3379144).
У некоторых пациентов с эпилепсией отмечается статистически достоверное снижение частоты припадков, а также улучшение поведения на фоне лечения литием (https://jamanetwork.com/journals/jamapsychiatry/article-abstract/490891).
Литий может применяться для контроля терапевтически резистентной височной эпилепсии.
Однако у некоторых пациентов с эпилепсией отмечалось увеличение числа припадков на фоне лечения литием (https://www.healio.com/psychiatry/journals/psycann/2013-6-43-6/%7B0346b54f-2ca1-4215-8d9e-10708601ad…, http://www.academia.edu/6195616/Non-convulsive_status_epilepticus_during_lithium_treatment_at_therap…, https://neuro.psychiatryonline.org/doi/full/10.1176/jnp.11.3.414).
23. Литий может ослаблять симптомы болезни Меньера
Болезнь Меньера – это заболевание уха, которое вызывает тяжелое головокружение, звон в ушах, потерю слуха и ощущение наполненности в ухе (https://www.
mayoclinic.org/diseases-conditions/menieres-disease/symptoms-causes/syc-20374910).
У 70% пациентов с болезнью Меньера на фоне лечения литием отмечалось снижение частоты и тяжести приступов (http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.3109/00016487409126326?journalCode=ioto20&).
Однако в исследовании с участием пациентов, получавших литий и плацебо в течение 6 месяцев, не было выявлено различия между двумя группами (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/790893).
Дополнительная информация
• Литий снижает уровень инозитола в головном мозге (https://www.nature.com/articles/newbio233267a0).
• Литий увеличивает уровень вазопрессина, который стимулирует АКТГ и кортизол (http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0027613).
Генетические факторы, которые влияют на чувствительность к литию
Серотониновый транспортер 5-HTTLPR (SLC6A4)
Пациенты с 2 копиями короткой формы этого гена хуже отвечают на лечение литием, чем пациенты с длинной формой гена (https://www.
nature.com/articles/6500006).
Соответствующая аллель: присутствие rs25531 может указывать на длинную форму гена.
GSK3бета -50T/C
Эти мутации несут ответственность за вариабельность ответов на литий у пациентов с биполярным расстройством, хотя полученные результаты не являются однородными (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14729229, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15694273, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16861141)
Аллель C связана с более улучшенным ответом на антидепрессанты с добавлением лития (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17628506).
Применение бромида лития
Химическое соединение, которое носит название бромид лития, относится к категории солей, по внешнему виду соединение также напоминает обыкновенную использующуюся в быту соль. Разложение бромида лития происходит на Li и Br2.
Как получают?
Получают бромид лития, формула которого выглядит как LiBr, с помощью смешивания двух элементов – карбонат лития и бромоводородная кислота.
При смешении получаются несколько кристаллогидратов, которые как раз и напоминают обыкновенную соль.
Бромид лития свойства:
- По внешнему виду – твёрдый, после преобразования в порошок имеет белый цвет.
- Запахи отсутствует.
- По воспламеняемости относится к невоспламеняемым, так как материал негорючий.
Меры безопасности, которые должны соблюдаться при взаимодействии с данным продуктом
Продукт относится к следующим классам опасности (+маркировочные обозначения):
- острая токсичность при оральном попадание маркируется h402, что означает вредно только при проглатывании;
- кожная токсичность маркируется h413, что означает — материал может быть вреден при попадании на кожу;
- разъедание кожи маркируется h415, номер обозначает раздражение кожи;
- серьёзные повреждения маркируются h419, расшифровывается как — при попадании в глаза могут вызвать серьёзную реакцию;
- восприимчивость кожи маркируется номером h417, означающее, что при контакте с кожей продукт вызывает аллергическую реакцию.
Меры предосторожности соблюдать следует обязательно при работе с бромистым литием, в первую очередь нужно носить средства защиты, то есть перчатки, маски, очки, специальную одежду.
Если произошло попадание материала в ротовую полость, то его нужно как можно скорее прополоскать, так как растворимость бромида лития быстрая; если на кожу, то вымыть с мылом как можно скорее. Если внезапно начинаются осложнения, неприятные ощущения, раздражения или появляется общее плохое самочувствие, то стоит немедленно обратиться за помощью в больницу.
Как правильно хранить и перевозить бромистый литий?
В первую очередь следует избегать пыли, которая образуется в период, когда бромида лития получают, или же в период работы с ним. Хранить продукт нужно далеко от разного рода продуктов употребления, то есть еды, воды и прочего, что в последующем будет употребляться человеком. Помимо этого, место, где будет храниться бромид лития, должно быть сухое, оснащённое вентиляцией, температура от 15 до 25 градусов.
Перевозка в герметично закрытых боксах.
Область применения
1. Системы кондиционирования. Раствор продукта может использоваться как осушитель.
2. Батарейки для телефонов и другой техники, аккумуляторы.
3. Психотропные медикаменты. В основном, они предназначаются для серьёзных психических болезней, например, биполярное расстройство, депрессия и другие.
4. В сфере медикаментов также бромид литий восстанавливает нормальный сон человека.
5. Раствор с высокой концентрацией бромида лития используется как абсорбент в насосах и холодильниках.
6. Если требуется защита любой техники от химической коррозии, то раствор LiBr ингибирует с другими элементами.
Как утилизировать?
В первую очередь запрещается сливать материал в сточные воды. Сам LiBr нужно утилизировать вместе с боксом как опасный отход.
Имеются ли противопоказания к использованию?
Безусловно, данный раствор не считается полностью безопасным для здоровья человека, а потому самостоятельно браться за приём, например, медикаментов, которые содержат его в составе, категорически запрещено.
Только врач может назначить лечение подобными лекарствами.
Одними из самых главных противопоказаний, которые учитывает врач, являются болезни почек и щитовидки. На этой почве может развиться гипотиреоз, при котором уровень выработки гормонов резко снижается до недопустимого уровня.
Запрещен приём препаратов беременным и кормящим женщинам, также при приёме продукта нельзя водить машину, употреблять алкоголь и жирную/солёную пищу. Передозировка лекарствами на основе бромида лития приводит к летальному исходу.
Побочные эффекты
- чувство тошноты, рвота и диарея;
- слабость в мышцах, тяжело поднимать предметы, передвигаться;
- медленная реакция на раздражители, сложно мобилизироваться;
- мысли путаются, в голове возникает каша;
- судороги, в некоторых случаях – кома;
- аритмия и обострение других имеющихся уже заболеваний сердечно-сосудистой системы;
- увеличивается жажда, сложно утолить её.
Важно сдавать анализы на литий, чтобы следить за его уровнем в организме.
Приобрести бромид лития вы можете в нашей компании.
Альбемарль | Литий | Рынки и приложения
- Литий
- Литий 101
- О литии
- Продукты
- Рынки и приложения
- — Добавка для строительных материалов
- — Кондиционеры воздуха / обработка газа и воздуха
- — Электролиз алюминия
- — Батарейки и аккумуляторы
- — пайка
- — Катализ
- — Красители и пигменты
- — Эмаль и керамика
- — Геттер
- — Консистентные смазки
- — Металлургия
- — Оптические изделия и стекло
- — Органический синтез
- — Пиротехника
- — Резина и пластик
- — Сцинтилляционная/медицинская визуализация
- Ресурсы / Переработка
- Свяжитесь с нами
Наша продукция может использоваться во многих областях.
- Соединения лития напр. а также другие металлоорганические соединения являются универсальными инструментами органического синтеза.
- Высокотехнологичные соли лития и металлический литий используются в аккумуляторной промышленности.
- Цезий и специальные металлы дополняют этот широкий ассортимент специальных химикатов.
В этом разделе мы хотели бы дать вам обзор того, где наши клиенты используют нашу продукцию.
Свойства и применение материалов для литиевых батарей
Литий, который химически и периодически записывается как Li, является одним из наиболее эффективных и достоверных элементов периодической таблицы.
Он имеет некоторые варианты характеристик и свойств, которые позволяют преобразовывать его в разные размеры, формы и категории. Самое основное и известное использование лития — это батареи и материалы для батарей. Литий обеспечивает стабильность, структуру и улучшение рабочей механики всего, частью чего он является, поэтому в настоящее время его использование и производство быстро увеличились.
Способ, которым литий обеспечивает доверие к батареям, замечателен и совершенно уникален сам по себе.
Введение
Имея металлический литий в качестве анода, литиевые батареи являются первичными батареями. Такие батареи известны как литий-металлические батареи тоже. Благодаря высокой стоимости за единицу, длительному сроку службы и высокой плотности заряда они отличаются от других аккумуляторов. Напряжение от 1,5 В до примерно 3,7 В может быть получено из литиевых элементов, это зависит от химических соединений и используемой конструкции.
Следует различать одноразовые первичные литиевые батареи и вторичные литий-ионные или литий-полимерные, известные как аккумуляторные батареи . Литий полезен, поскольку ионы перемещаются между катодом и анодом. В качестве материала для катода используется интеркалированное соединение лития, но металлический литий не используется в качестве материала для анода. Влага и вода воздуха мгновенно реагируют с чистым литием.
В литий-ионных батареях литий находится внутри менее реактивного соединения.
В портативных бытовых электронных устройствах и электромобилях, например, радиоуправляемых игрушках и полноразмерных транспортных средствах, литиевые батареи широко используются. Металлический литий в качестве анода, а также электролиты и катоды многих типов используются в литиевой батарее, которая представляет собой семейство различных литий-металлических химических соединений. Аккумулятору требуется от 0,15 до 0,3 кг лития на кВтч. В этих первичных системах используется заряженный катод. Катод постепенно заполняется во время разряда из-за того, что он представляет собой электроактивный материал с кристаллографическими вакансиями.
Свойства лития
В периодической таблице первой щелочью является литий. Смесь изотопов Li7 и Li6 встречается в природе. Будучи реакционноспособным и имеющим низкую температуру плавления, литий является серебристо-белым, мягким и самым легким твердым металлом.
Многие химические и физические характеристики лития такие же, как у щелочноземельных металлов, по сравнению с металлами его собственной группы.
Основными характеристиками лития являются его чрезвычайно низкая плотность, низкая вязкость, высокая теплопроводность, высокая удельная теплоемкость, а в жидком состоянии существует огромный температурный интервал. В углеводородах он нерастворим, тогда как в короткоцепочечных алифатических аминах металлический литий растворим.
Области применения лития
Важнейшие устройства с длительным сроком службы, такие как имплантируемые кардиостимуляторы и электронные медицинские устройства, имеют множество применений литиевых батарей. В этих устройствах используются специализированные литий-йодные батареи, срок службы которых превышает 15 лет. Хотя в игрушках, так как это менее серьезное приложение, литиевая батарея может прослужить больше, чем устройство. Подобные случаи приводят к тому, что литиевая батарея становится нерентабельной.
В различных устройствах, например, фотоаппаратах и часах, вместо обычных щелочных элементов питания могут использоваться литиевые батарейки. Литиевые элементы продлевают срок службы батареи, что снижает потребность в частой замене батареи, несмотря на то, что они дороже. Перед использованием более высокого напряжения (созданного литиевыми элементами) в качестве замены в таких устройствах, которые обычно используют цинковые элементы.
Кроме того, литиевые батареи доказали свою ценность в океанографии. Несмотря на то, что цена литиевых аккумуляторов выше, чем у стандартных океанографических аккумуляторов, они вмещают в себя в три раза больше емкости. Дорогостоящая стоимость оправдывается высокой ценой обслуживания дистанционной океанографической аппаратуры (судами).
Форматы и размеры
В портативных малых электронных устройствах, например, BIOS (прошивка) персонального компьютера, калькуляторы, термометры, цифровые фотоаппараты, видеокамеры, часы, удаленные замки автомобилей, виды оборудования для связи и КПК, чаще всего используются небольшие литиевые батареи.
Эти батареи бывают разных размеров и форм, обычно это 3-вольтовые марганцевые батареи типа «монета», обычно толщиной 1,6–4 мм и диаметром 20 мм.
Устройства, такие как цифровые камеры и другие, предъявляют высокие требования, которые могут легко поддерживаться, в частности, литиевыми батареями, что делает литиевые батареи чрезвычайно привлекательным вариантом. Они сохраняют более высокое напряжение в течение большего времени по сравнению с щелочными элементами.
Популярность литиевых батарей
В Японии 28% всех продаж первичных батарей приходится на литиевые первичные батареи, тогда как в Швейцарии этот показатель составляет всего 1%. В ЕС только 0,5% содержат вторичные типы, также известные как первичные литиевые.
Энергоснабжение, которое является постоянным и способным стабилизироваться и удовлетворять огромные энергетические потребности современного общества, является одной из самых больших проблем.
Факты показали, что сейчас нет энергетического кризиса в плане сокращения общих ресурсов.
Например, в земной коре достаточно угля, чтобы произвести электричество на сто лет. Хотя, если мы будем продолжать использовать его так, как мы используем его сейчас, это принесет катастрофические климатологические последствия. Что касается сырой нефти, мы уже далеко за пределами пиковой добычи.
Таким образом, в будущем нехватка нефти выглядит неизбежной, поэтому очень важно сократить использование нефти в двигательных целях путем создания очень эффективных и экономичных электромобилей (EV).
Чтобы получить дополнительную информацию о применении литий-ионных аккумуляторов,
, вы можете прочитать наш блог здесь.
Устройства с высокой плотностью энергии, которые накапливают энергию, поддерживают соответствующую скорость и обеспечивают разумный запас хода между зарядками, необходимы для приложений EV. Приемлемые характеристики безопасности и высокая удельная мощность являются другими важными и основными требованиями.
Еще одна серьезная проблема стоит перед областью накопления энергии, которая представляет собой разработку перезаряжаемых систем для приложений выравнивания нагрузки (хранение энергии ветра и солнца, а также уменьшение значительных потерь электроэнергии от обычных установок для сжигания ископаемого топлива). Основными требованиями здесь являются чрезвычайно длительный жизненный цикл, компоненты (соответствующие элементы), которые легко найти в огромном количестве в земной коре и в экологически чистых системах.
Топливный элемент h3/O2 (ТЭ) является ненефтяным источником энергии, имеющим самую высокую плотность энергии, даже для электрических двигателей. Хотя в последнее время в этой области произошли изменения, связанные с некоторыми внутренними сложностями, связанными с электрокатализом в ТЭ и хранением водорода, решение которых требует много времени. Таким образом, в ближайшем будущем для электромобилей наиболее жизнеспособным источником питания будут перезаряжаемые батареи, потому что, по сравнению с другими аккумуляторными технологиями, доступными сегодня, требования приложений для электромобилей могут быть удовлетворены только ионно-литиевыми батареями.
подходящие плотности энергии и мощности. Литий-ионные аккумуляторы, питающие все современное портативное электронное оборудование, имеют катод LiCoO2 (система 3,6 В) и графитовый анод. В отдельных элементах литий-ионные аккумуляторы могут достигать практической плотности энергии 150 Вт·ч·кг1.
Из-за проблематичных функций безопасности (для многоэлементных и больших модулей) и ограниченного жизненного цикла (особенно при более высоких температурах) эта аккумуляторная технология не очень полезна для приложений EV. В настоящее время в области гибридных электромобилей происходят разработки, в том числе практические, когда электрический двигатель и аккумуляторы приводят в движение только часть силовой установки автомобиля, но главная цель сообщества аккумуляторных батарей — иметь возможность создавать полноценные приложения для электромобилей, что делает потребность в разработке литий-ионных аккумуляторов, очень необходимых с более высокой плотностью энергии, чем на практике. Компоненты литий-ионных батарей никогда не достигали термодинамической стабильности, что делало литий-ионные батареи сложными устройствами.
Эти системы имеют чрезвычайно сложный химический состав поверхности, который продолжает влиять на их характеристики.
За исключением систем на 1,5 В, таких как аноды LiTiOx, все электроды представляют собой системы с поверхностно-пленочным управлением (SFC). Со стороны анода, в присутствии ионов лития, все обычные системы электролитов могут быть понижены ниже 1,5 В, что приводит к образованию нерастворимых солей ионов лития, которые включают пассивирующий поверхностный слой частиц, называемый межфазной границей твердого электролита (SEI). Катодная сторона менее тривиальна. При потенциалах ниже 4 В алкилкарбонаты способны окисляться. На композитных электродах и пассивированных алюминиевых токосъемниках (AI CC) эти реакции тормозятся. На поверхности катода химия очень богата. Нуклеофильные анионы кислорода в литированном состоянии в поверхностном слое катодных частиц атакуют электрофильные растворители RO(CO)OR, образуя различные комбинации поверхностных компонентов (например, ROM, ROLi, ROCO2M, ROCO2Li и др.
), что определяется используемые электролиты.
Поликарбонаты образуются в результате полимеризации молекул растворителя, например ЭК, при катионной стимуляции. Поверхностно-неактивные фазы LixMOy образуются при растворении катиона переходного металла. Пассивация отрицательного электрода разрушается осаждением на стороне анода. Неактивный LiMOy образуется в результате окислительно-восстановительных реакций с растворенными частицами, при этом переходный металл M находится в более низкой степени окисления. Из-за реакций с CO2 в воздухе соединения LiMOy инстинктивно удаляются из лития. В растворах LiPF6 (вода, следы HF) происходят кислотно-основные реакции, используемые в литий-ионных батареях.
Кроме того, на характеристики LiCoO2 влияет богатая химия поверхности. Электроды LiCoO2 стабилизируются присутствием ионов Co2+ в растворе, что делает его самоограничивающимся. Хотя на отрицательных электродах металл Co откладывается, следовательно, нарушая их пассивацию.
Таким образом, химия поверхности электродов определяет различные характеристики электродов. По сравнению с массовыми исследованиями поверхностные исследования дают более неоднозначные результаты, поэтому до сих пор существует множество вопросов, связанных с химией поверхности литий-ионной аккумуляторной системы. Таким образом, для литий-ионных аккумуляторов надлежащие исследования и разработки передовых материалов включают возможные отражения между катодом и анодом, взаимодействия электрод-раствор, а также исследования объемной структуры и характеристик.
Методы, которые необходимо использовать в этих исследованиях, представляют собой поверхностно-чувствительные аналитические методы (рентгеновская спектроскопия, рамановская, XPS, FTIR, ЯМР и SS) и самые передовые электрохимические структурные (микроскопия HR, XRD), спектроскопические. В этой статье. был сделан обзор по изучению анодных материалов, токосъемников, электролитных систем, усовершенствованных материалов и, наконец, усовершенствованных материалов катодов, которые используются в литий-ионных батареях.
