Химия в жизни человека. Химия и её роль в медицине Какую роль играет химия в медицине

1. Космический корабль с двумя космонавтами летит со скоростью V=0,8c (c – скорость света в вакууме). Один из космонавтов медленно поворачивает метровый стержень из положения 1, параллельного направлению движения, в положение 2, перпендикулярное этому направлению. Тогда длина стержня с точки зрения другого космонавта …

Теория еще

Инвариант. Следствия из преобразований Лоренца

Тема лекции: Введение. Основные понятия и законы химии.

План лекции:

1. Предмет, задачи и методы химии.

2. Место химии в системе естественных наук.

3. Основные этапы развития химии.

4. Значение химии в развитии медицины и фармации.

5. Вклад отечественных и зарубежных ученых в развитие химии.

Химия относится к числу естественных наук, изучающих окружающий нас мир со всем богатством его различных форм и многообразием про­исходящих в нем явлений.

Мир материален, все существующее представляет собой различные виды движущейся материи, непрерывно изменяющейся в своем движении и претерпевающей различные превращения.

Определяющий признак материи - способность вызывать в человеческом организме ощущения.

Вся природа, весь мир, объективно существуют вне и независимо от сознания человека. Наши же ощущения, усиленные и проверенные с помощью приборов, позволяют глубоко проникнуть в тайны ее строения - познать материю.

Материя как объективная реальность существует в двух известных формах: вещество и поле .

ВЕЩЕСТВОМ называют ту форму существования материи, в которой он, проявляет себя, прежде всего, в виде частиц, имеющих собственную массу (или массу покоя). Это - так называемые элементарные частицы (электроны, протоны, нейтроны), атомные ядра, атомы, молекулы, агрегаты молекул (кристаллы, жидкости, газы), растительные и животные ткани и т.д.

ПОЛЕ (поле тяготения - гравитационное поле, электромагнитное, внутриядерных сил и др.) - это такая форма существования материи, которая характеризуется в своем проявлении прежде всего энергией, а не массой, хотя и обладает последней.

Движение, как постоянное изменение (ВСЕ ДВИЖЕТСЯ, ВСЕ ИЗМЕНЯЕТ­СЯ), присуще всей материи и мы не должны понимать его узко механи­чески, как простое перемещение частиц в пространстве. Формы движе­ния материи чрезвычайно разнообразны. В широком смысле слова под движением понимают любой процесс изменения, в том числе мышление и процессы общественного развития.

Современное учение о материи отражает ее дискретность (латинс­кое слово discretus - прерывистый, состоящий из отдельных частиц), поскольку любое тело и любое поле оказывается составленными из "эле­ментарных тел" и "элементарных" полей - так называемых микрочастиц и микрополей. (Латинское слово elementaris - элементарный, перво­начальный, простейший, основной).

МАССЫ МИКРОЧАСТИЦ ЧРЕЗВЫЧАЙНО МАЛЫ ПО СРАВНЕНИЮ С МАССАМИ ЗНАКО­МЫХ НАМ ИЗ ОБЫЧНОЙ ЖИЗНИ МИКРОСКОПИЧЕСКИХ ТЕЛ. Так, атомы (сложные частицы)имеют массы порядка 10 -24 – 10 -22 г.

Движение микрочастиц изучается классической физикой.

Свойства и закономерности движения отдельных микрочастиц качест­венно отличаются от свойств и закономерностей движения привычных нам микроскопических тел, их движения и взаимодействие рассматривается квантовой теорией (квантовой механикой).

Отдельные формы движения материи изучаются различными науками: физикой, химией, биологией и др. Химия изучает ту его форму, в результате которой происходит соединение атомов с образованием опре­деленных веществ.

ХИМИЯ ЕСТЬ НАУКА О СТРОЕНИИ, СВОЙСТВАХ И ПРЕВРАЩЕНИИ ВЕЩЕСТВ. ПРЕДМЕТОМ ХИМИИ ЯВЛЯЕТСЯ ТАКЖЕ И ВЗАИМОПРЕВРАЩЕНИЯ ХИМИЧЕСКОЙ И ДРУГИХ ФОРМ ЭНЕРГИИ, ПРИСУЩЕЕ ВСЕМ ХИМИЧЕСКИМ ПРОЦЕССАМ.

Например - химические процессы могут протекать с выделением или поглощением тепла, излучением света, возникновением электрического тока и т.д.

3начение химии для народного хозяйства. Место химии в системе естественных наук

В современной жизнихимия играет исключительно важную роль. Нет ни одной отрасли народного хозяйства, которая, так или иначе, не была бы связана с химией. Еще в 1751 году наш соотечественник, гениальный ученый М.В. Ломоносов сказал: "Широко простирает химия руки свои в дела человеческие. Куда ни посмотри, куда ни оглянись - везде отра­жаются перед очами нашими успехи ее применения".

Из задач химии вытекает ее значение. Природа дает нам лишь исход­ное сырье - древесину, руду, уголь, нефть и т.д. Подвергая природные материалы химической переработке, получают разнообразные вещества - минеральные удобрения, пластические массы, краски, кислоты, лекарст­венные вещества и т.д.

До 1917 г. химическая промышленность была слабо развитой, носила, в основном, полукустарный характер, выпускался ограниченный ассортимент химических продуктов, многие из которых вво­зились из-за границы, несмотря на собственные огромные запасы сырья.

Научная деятельность отечественных ученых редко встречала поддерж­ку со стороны правительства, государства, однако отечественные уче­ные - химики, несмотря на эти неблагоприятные условия, внесли огром­ный вклад в развитие химической науки.

В послереволюционный период началось строительствохимической ин­дустрии, которая стала на современный путь уже в период 1928-1932 го­дов.

Особенно бурное развитие химия и химическая промышленность получи­ла в 60-е годы нашего века. Была принята программа ускоренного раз­вития химической промышленности (особенно производство синтетических материалов и изделий из них).

ХИМИЧЕСКАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ ЯВЛЯЕТСЯ САМОЙ РЕВОЛЮЦИОННОЙ ОТРАСЛЬЮ НАРОДНОГО ХОЗЯЙСТВА, ОКАЗЫВАЮЩЕЙ РЕШАЮЩЕЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА РАЗВИТИЕ ВСЕЙ ЭКОНОМИКИ. ХИМИЧЕСКАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ ЯВЛЯЕТСЯ ОДНИМ ИЗ ВАЖНЕЙ­ШИХ УСЛОВИЙ ДЛЯ СОЗДАНИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ БАЗЫ СОВРЕМЕННОГО ХОЗЯЙСТВА.

Приведу в качестве примера рост важнейших видов химической продук­ции в бывшем Союзе:

Значение химии для медицины и фармации

С первых дней своего существования человек искал в окружающей при­роде различные средства, облегчающие страдания больного. На первых порах это были различные растения, которые применялись в первую очередь как съедобные вещества, однако, они оказывали иногда ядовитое или лечебное воздействие, помогали при тех или иных заболеваниях. В дальнейшем охота на животных приводит к использованию в качестве ле­карственных средств жира, крови, костного мозга, печени и т.д. Позна­комился человек также и с лекарственными средствами минерального про­исхождения, главным образом минеральными водами.

В настоящее время можно разделить все лекарственные вещества на неорганические и органические; получают их как из природного сырья, так и искусственным путем, т.е. в результате синтеза.

Получение лекарственного препарата весьма трудоемкий процесс, тре­бующий участия в процессе людей - специалистов различных областей знаний: химиков, биологов, микробиологов, фармакологов, технологов, токсикологов и т.д.

К моменту развала Советского Союза страна производила около 3000 тысяч наименований индивидуальных субстанций (в то время как разви­тые страны для наиболее полного решения проблем здравоохранения должны выпускать по нормативам ВОЗ 12.000 – 15.000 тысяч индивидуальных субстанций), а Украина в тот период производила только 7 наименований. Химико-фармацевтические заводы Украины производили в основном лекар­ственные формы: таблетки, мази, суспензии, растворы, инфекционные ле­карственные формы, капсулы, аэрозоли и т.д. Однако отечественная хи­мико-фармацевтическая промышленность в основном обеспечивала населе­ние нашей страны лекарственными средствами для лечения большинства заболеваний. Мы выпускали высокоэффективные препараты: сульфаниламиды, антибиотики, алкалоиды, гормональные препараты, инсулин и др.

К тому времени были побеждены оспа, холера, малярия, успешно ве­ласьборьба с туберкулезом, сердечно-сосудистыми заболеваниями, он­кологическими болезнями и т.д.

В настоящее время в Украине создаются и проводят большую работу по синтезу и изысканию новых лекарственных препаратов крупнейший научно-производственный центр (Государственный научный центр лекарст­венных средств, г. Харьков), в решении создания оригинальных отечественных препаратов принимают участие ученые Запорожского государственного медицинского университета: проф. Мазур И.А. - тиотриазолин, проф. Кныш Е.Г., доцент Панасенко А.И.; ученые Украинской фармацевтической академии: проф. Черных В.П., проф. Безуглый Н.А. и др.).

Многие болезни, уносившие колоссальное количество человеческих жизней, побеждены в передовых странах.

Для Вас, изучающих общую и неорганическую химию, это первый этап на пути к диплому провизора. Без знания неорганической химии невоз­можно продвижение вперед, т.е. изучение органической, аналитической, физической, коллоидной и других химических дисциплин, особенно фар­мацевтической химии, формирующей специалиста-провизора.

Основные этапы развития химии

Человеческая мысль издавна стремилась раскрыть тайну состава и физического строения вещества. Еще древнегреческие философы за нес­колько веков до н.э. освободили свои философские размышления о при­роде от различных мифологических представлений и настойчиво искали "первичную материю" или органическое число первоначал – стихий, из которых по их мнению должны состоять все тела мира.

В качестве первоначал (стихий) принималась вода. (Фалес, VI в. до н.э.); воздух (Анаксимен) , огонь (Гераклит), V в. до н.э.) или земля (Эмпедокл).

Аристотель (384-322 гг. до н.э.) полагал, что четыре первоначала (стихии) не являются материальными субстанциями, а служат лишь носи­телями определенных свойств (или качеств) веществ. Например, каждая стихия обладает двумя свойствами: вода - холодная и влажная; огонь - теплый и сухой и т.д.

Особое место в истории естествознания занимает атомистическая гипотеза ЛЕВКИПА и ДЕМОКРИТА (VI - V вв. до н.э.). Гипотеза - научное предположение, выдвигаемое для объяснения данного явления и его свя­зи с другими.

1. Материя состоит из мельчайших неделимых частиц - атомов (гре­ческое слово АТОМОС – неделимый);

2. Невидимые в отдельности атомы находятся в вечном движении;

3. Сцепляясь друг с другом, они в различных своих сочетаниях об­разуют весь видимый нами мир.

Но атомистические воззрения древних были забыты и вместо них полу­чило широкое распространение учение АРИСТОТЕЛЯ о четырех стихиях - качествах, которое господствовало в науке более 17 веков. На его ос­нове родилась алхимия (арабская приставка АЛ к некоторым наименовани­ям) - которая особенно в Западной Европе, представляла собой антина­учное, реакционное течение в науке. Алхимики занимались поисками та­инственного философского камня, который дал бы возможность превращать неблагородные металлы в золото.

С другой стороны, алхимики оставили в наследство исключительно ценный метод работы - эксперимент; открыли много новых соединений и раз­работали различные химические операции, связанные с обработкой веществ.

Реформа алхимии была начата в ХV в. ПАРАЦЕЛЬСОМ (Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм - 1493-1541 гг.), который считал основной проблемой - применениехимии в медицине. Это так называемый ятрохимический пери­од (греч. ятрос – врач).

С открытойкритиков алхимии впервые выступил английский физик и химик Роберт Бойль, сознательно применивший научный метод в химии. Работы Р. Бойля и его метод исследования оказали большое влияние на дальнейшее развитие химии. Однако, в начале ХVШ века возникла и рас­пространилась теория флогистона (немецкий химик Шталь), которая при­вела к тому, что все химические представления стали рассматриваться с точки зрения флогистонирования и дефлогистонирования. Например, го­рение трактовалось как процессраспада горючего тела с выделением флогистона, который рассматривался как один из невесомых флюидов(часто даже обладал "отрицательным" весом). Это неизбежно привело к приз­нанию и других "невесомых" флюидов - теплорода, светорода и т.д., при помощи которых пытались объяснить тепловые явления, световые и др. Таким образом, при горении металла выделяется флогистон и от металла остается только зола ("известь"); при нагревании ее с углем, металл восстанавливался, следовательно, уголь содержит много флогистона. После открытия водорода и установления его восстановительных свойств, счи­тали, что водород - чистый флогистон. РАЗНИЦА В МАССЕ ЧИСТОГО МЕТАЛ­ЛА И ЕГО ОКИСЛА НЕ СЧИТАЛАСЬ СУЩЕСТВЕННЫМ ДЛЯ УЧЕНЫХ ТОГО ВРЕМЕНИ, Т.К. НЕ БЫЛ ОТКРЫТ ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ МАССЫ ВЕЩЕСТВ.

Одно из самых заметных достижений органического синтеза ХХ столетия - получение новых лекарственных средств. В результате многие болезни, которые раньше считались смертельными, перешли в разряд излечимых. В VI веке чума уничтожила половину населения Византийской империи, а в XIV веке только за три года - с 1347 по 1350-й - в Европе от чумы умерло 25 миллионов человек. Миллионами исчисляются жертвы гриппа 1918 года («испанки»). Синтез в лабораториях новых лекарственных средств и их последующее внедрение в медицинскую практику, вероятно, спасли от смерти на протяжении ХХ века сотни миллионов человеческих жизней.

Во второй половине XIX века быстрыми темпами начала развиваться синтетическая органическая химия. Она дала людям красители, душистые вещества, лекарственные средства. Тем не менее еще в начале ХХ века число индивидуальных химических соединений, применявшихся в качестве лекарственных средств, исчислялось единицами. Начало химиотерапии - лечению болезней с применением химических препаратов - положил немецкий врач, бактериолог и биохимик Пауль Эрлих. В 1891 году он предложил применить для лечения малярии краситель метиленовый синий. Однако это соединение не могло конкурировать с природным хинином. Позже Эрлих прославился сальварсаном, «волшебной пулей», первым эффективным средством против сифилиса.

Между синтезом нового соединения и его применением в медицине иногда проходили десятилетия. С XIX века была известна сульфаниловая (п -аминобензолсульфоновая) кислота H 2 N-C 6 H 4 -SO 3 H. Впервые ее получил еще в 1845 году французский химик Шарль Фредерик Жерар. В 1908 году был получен амид этой кислоты H 2 N-C 6 H 4 -SO 2 -NH 2 , а затем и его N-замещенные (по амидной группе) производные с общей формулой H 2 N-C 6 H 4 -SO 2 -NH-R, которые получили название сульфаниламидов. Но только 27 лет спустя немецкий химик Герхард Домагк выяснил, что соединения этой группы убивают многие микроорганизмы и их можно использовать для лечения ряда инфекционных заболеваний.

Первым синтетическим лечебным препаратом был азокраситель красного цвета пронтозил (красный стрептоцид) H 2 N-C 6 H 4 -N=N-C 6 H 4 -SO 2 -NH 2 , который синтезировали в 1932 году немецкие химики Фриц Митч и Йозеф Кларер. Домагк исследовал действие этого препарата на множестве мышей, получивших десятикратную смертельную дозу культуры гемолитического стрептококка. Эффект был поразительным: все мыши остались живы, тогда как в контрольной группе все погибли. Это было первое в мире лекарственное средство, давшее такие прекрасные результаты. Необходимо было провести испытание на людях. Именно в это время маленькая дочь Домагка уколола себе палец. В ранку попала инфекция, образовался нарыв, и началось заражение крови. В больнице хирурги очистили нарыв, но заражение не проходило, положение становилось угрожающим. И Домагк решился испытать на дочери пронтозил. Результат не заставил себя ждать: нарыв прошел, девочка выздоровела. Средство помогало также при воспалении легких, при некоторых других болезнях. В 1939 году Домагку за открытие первого антибактериального препарата была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине.

В конце 1935 года было показано: пронтозил действует не сам по себе. Лечебный эффект, как это нередко бывает, оказывает продукт его распада в организме - известный еще с 1908 года сульфаниламид H 2 N-C 6 H 4 -SO 2 -NH 2 . Его назвали белым стрептоцидом. С тех пор было синтезировано более 20 тыс. производных сульфаниламида, из которых в медицине используется лишь несколько десятков. В числе самых известных - стрептоцид, норсульфазол, сульфадимезин, этазол, сульфадиметоксин, фталазол, сульгин, бисептол; они отличаются строением радикала R в общей формуле сульфаниламидов (в ряде случаев замещается также один из атомов водорода в аминогруппе).

Исключительную роль в лечении многих инфекций играют антибиотики, первый из которых был случайно открыт в 1928 году. Но синтетические лекарственные средства позволяют бороться не только с бактериальными инфекциями. После открытия транквилизирующего (нейролептического) действия элениума появились десятки близких по структуре соединений, составивших большую группу транквилизаторов (нозепам, лоразепам, феназепам, тетразепам и др.).

Во многом благодаря лекарственным средствам средняя продолжительность жизни в промышленно развитых странах за последнее столетие удвоилась. Так, в Германии смертность от пневмонии, которая в 1936 году составляла 165 на 100 тысяч населения, снизилась к 1985 году в результате применения сульфаниламидных препаратов в десять раз, смертность от туберкулеза с 1930 по 1985 год уменьшилась благодаря антитуберкулезным препаратам в сто раз. В США только за период с 1965 по 1996 год удалось снизить смертность от ревматизма, атеросклероза, язвы желудка и двенадцатиперстной кишки в четыре - шесть раз.

Трудности поиска

Между химическим строением лекарственного средства и его биологическим действием нет однозначной связи. Иногда малейшие изменения структуры молекулы приводят к полному исчезновению или сильному изменению биологической активности. И наоборот, нередко почти одинаковая активность наблюдается у веществ совершенно разной химической природы. Например, если в молекуле морфина - анальгетика и наркотика заменить атом водорода в одной из гидроксильных групп на метильную группу СН 3 , то получится сравнительно безвредное вещество кодеин. А если оба атома водорода в гидроксильных группах заменить на две ацетильные группы СН 3 СО, получится молекула сильнейшего наркотика героина.

Природный алкалоид кокаин раньше применяли для местного обезболивания. Однако кокаин обладает вредным побочным действием, поэтому в медицинской практике его давно заменили синтетическим аналогом, который назвали новокаином (то есть «новым кокаином»). Эти молекулы совершенно различны по своей структуре.

Новый фармацевтический препарат получается лишь в одном случае из 25 тысяч - если действовать методом проб и ошибок. Но есть и иной принцип, который может привести к цели быстрее. Это целенаправленный синтез, включающий и накопленные за много десятилетий знания, и собственный опыт, и интуицию исследователя. Опытный специалист, взглянув на структурную формулу, с высокой достоверностью скажет, какого действия следует ожидать от этого соединения - сосудорасширяющего или, скажем, обезболивающего. Известно, какие группы и радикалы усиливают эффект, какие - ослабляют. И, тем не менее, введение в практику каждого нового фармакологического препарата требует огромных усилий множества исследователей, химиков, биологов, врачей, фармакологов; поиском новых лекарственных средств занимаются в крупнейших научных центрах во всем мире. Потому-то новые лекарства зачастую так дороги.

Частная, но важная задача

В сознании обычного человека (не химика) слово «иод» ассоциируется с пузырьком, который стоит в аптечке. Напомним, что в химических текстах принято писать «иод», а в бытовых и медицинских - «йод». На самом деле в пузырьке находится не иод, а иодная настойка - 5-процентный раствор иода в смеси спирта и воды (в настойку добавляют также иодид калия; он образует с иодом хорошо растворимый трииодид KI 3). Чистый иод - твердый, напоминает с виду графит, только имеет очень специфический запах. Вот как описал иод французский химик Бернар Куртуа, который в 1811 году впервые получил его из золы морских водорослей: «Новое вещество осаждается в виде черного порошка, превращающегося при нагревании в пары великолепного фиолетового цвета. Эти пары конденсируются в форме блестящих кристаллических пластинок, имеющих блеск... Удивительная окраска паров нового вещества позволяет отличить его от всех доныне известных веществ...». По окраске паров иод и получил свое название: от греч. iodes - фиолетовый. Куртуа наблюдал еще одно необычное явление: твердый иод при нагревании не плавился, а сразу превращался в пар; такой процесс называется возгонкой. Но если кристаллы иода нагревать в пробирке быстро, они при температуре 113°C расплавятся, и на дне образуется черно-фиолетовая жидкость.

Как правило, в биохимических процессах участвуют только «легкие» элементы, находящиеся в первой трети периодической таблицы. Иод - чуть ли не единственное исключение из этого правила. В человеке содержится от 20 до 50 мг иода, значительная часть которого сконцентрирована в щитовидной железе. Щитовидная железа выделяет в кровь гормоны, оказывающие очень разностороннее влияние на организм. Два из них содержат иод - это тиреоидные гормоны (от греческого thyreoeides - щитовидный): тироксин (Т4) и трииодтиронин (Т3), молекула которого содержит на один атом иода меньше. С их помощью железа регулирует развитие и рост как отдельных органов, так и всего организма в целом, настраивает скорости обменных процессов. Процессы образования и гидролиза тиреоглобулина в щитовидной железе происходят непрерывно. В плазме крови оба гормона, Т4 и Т3, связываются с белками-переносчиками. Связь «белок - трииодтиронин» более слабая, и этот гормон легче достигает тканей, что объясняет его более высокую активность. В настоящее время трииодтиронин получают синтетически, причем по строению и действию он ничем не отличается от природного. А раньше использовали препарат тиреоидин, который делали из щитовидных желез крупного рогатого скота.

Оба тиреоидных гормона, Т3 и Т4, ускоряют реакции во всех клетках органов и тканей тела, в том числе увеличивают основной обмен, потребление кислорода, способствуют расщеплению глюкозы и жиров, повышают активность ферментов, стимулируют синтез белка, рост и дифференцировку тканей, влияют на состояние нервной и сердечно-сосудистой систем, печени, почек, других органов - в организме не так уж много гормонов, обладающих таким широким спектром действия! Более того, тироксин усиливает действие других гормонов - инсулина, адреналина, глюкокортикоидов. Поэтому поддерживать постоянный уровень Т3 и Т4 в организме жизненно важно.

Для профилактики гипотиреоза проводят мероприятия по дополнительному введению иода в рацион населения. Самый распространенный метод - иодирование поваренной соли. Обычно в нее добавляют иодид калия - примерно 25 мг на 1 кг. Однако KI во влажном теплом воздухе легко окисляется до иода, который улетучивается. Именно этим объясняется малый срок хранения такой соли - всего шесть месяцев. Поэтому в последнее время иодид калия заменяют иодатом KIO 3 . Кстати, это вовсе не тривиальная задача для технологов - равномерно распределить очень малое количество иода в большом объеме соли.

Помимо поваренной соли иод добавляют в витаминные смеси. Есть и такая пищевая добавка, как иодказеин. Это органическое соединение - иодированный молочный белок. Его уникальность в том, что при недостатке иода печень вырабатывает ферменты, которые расщепляют молекулы иодказеина, и высвобожденный иод всасывается в кишечнике. Если же иода в организме достаточно, то эти ферменты не вырабатываются и иод выводится из организма вместе с белком, таким образом, опасность передозировки исключается. Помимо прочего, иодказеин не распадается при высокой температуре, поэтому его можно использовать для выпечки хлеба. Для обогащения тонны хлеба иодказеином достаточно всего лишь пяти граммов белка. Суточная норма иода содержится в 250 г такого хлеба для взрослого и 100 г для ребенка.

Иодированные продукты не нужны тем, кто потребляет достаточно иода с пищей и водой. Потребность в иоде для взрослого человека мало зависит от пола и возраста и составляет примерно 150 мкг (0,15 мг) в сутки (однако она возрастает при беременности, усиленном росте, охлаждении). В большинстве пищевых продуктов иода очень мало. А вот рыба, особенно морская, богата иодом: в сельди и горбуше его 40–50 мкг, в треске, минтае и хеке - до 160 (в расчете на 100 г сухого продукта). Намного больше иода в печени трески - до 800 мкг, но особенно много его в бурых морских водорослях - «морской капусте», она же ламинария: до 500 мг! В нашей стране ламинария растет в Белом, Баренцевом и Охотском морях.

Кое-что про антибиотики

Все знают, что в названии «витамин С» буква С читается как русская «ц». Видимо, по аналогии название некогда распространенного антибиотика грамицидина С также произносят «грамицидин це». Однако это неверно: буква С в этом названии должна произноситься как «эс», от слова «советский» (можно встретить и написание «грамицидин S».) История появления этого лекарственного средства, как и многих других антибиотиков, интересна и драматична.

Когда говорят «антибиотик», чаще всего вспоминают пенициллин. Его открытие в середине ХХ века знаменовало собой новую эпоху в борьбе с болезнетворными микроорганизмами. Однако мало кто знает, что еще в начале 70-х годов XIX века врач и публицист Вячеслав Авксентьевич Манасеин и дерматолог Алексей Герасимович Полотебнов установили антибактериальные и лечебные свойства зеленой плесени. Но несовершенство химических методов не позволило в то время выделить из плесени действующее начало. В 1928 году шотландский бактериолог и биохимик Александер Флеминг (он приобрел известность еще в 1922 году благодаря открытию фермента лизоцима, см. «Химию и жизнь», 2011, № 1) заметил, что оставленная им на несколько дней культура стафилококковых бактерий покрылась плесенью. Вместо того чтобы выбросить испорченный препарат, Флеминг начал внимательно его разглядывать: он заметил, что вокруг каждого пятнышка плесени располагаются чистые области, где культура бактерий исчезла. Он понял, что в этих областях присутствует какое-то вещество, выделяемое плесневыми грибами, которое обладает сильным антибактериальным действием.

Так Флеминг открыл пенициллин. Это название происходит от рода грибов Penicillum (их около 250 видов). Флеминг использовал активный раствор пенициллина для лечения ран, но выделить действующее начало в чистом виде ему тогда не удалось: антибиотик быстро терял свои свойства при любых попытках его выделения и очистки. Справедливости ради следует сказать, что в 1985 году в архивах Лионского университета была найдена диссертация рано скончавшегося студента-медика Эрнста Августина Дюшена, в которой за сорок лет до Флеминга подробно охарактеризован открытый автором препарат из плесени Penicillium notatum , активный против многих патогенных бактерий.

Чистый препарат получил лишь десятилетие спустя английский биохимик Эрнст Борис Чейн, немец по происхождению, эмигрировавший из Германии в 1933 году. Он применил необычную для того времени методику сублимационной сушки: водный раствор препарата был заморожен до –40°C и при этой температуре из него в вакууме испарился лед. Полученные таким способом кристаллы пенициллина оказались стойкими и сохраняли свое действие в течение длительного времени.

Исследовал терапевтические свойства очищенного пенициллина и впервые применил его в лечебных целях английский патолог австралийского происхождения Говард Уолтер Флори. Ученые, открывшие и выделившие пенициллин в чистом виде, приобрели всемирную известность: Флеминг и Флори были удостоены звания пэра Британии, стали членами научных обществ и академий разных стран, а Флори был также награжден золотой медалью имени М. В. Ломоносова АН СССР. Флеминга даже избрали почетным вождем племени кайова в Северной Америке. В 1945 году Флеминг, Чейн и Флори получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине.

В СССР исследования микробиолога Зинаиды Виссарионовны Ермольевой (в будущем - академика АМН) увенчались в 1942 году выделением пенициллина из плесени Penicillum crustorum . После войны по разработанному Ермольевой методу было организовано производство пенициллина на заводах в разных городах страны. Ермольева также первой получила отечественный стрептомицин (в 1947 году), интерферон и некоторые другие препараты.

В годы войны в работу включился американский микробиолог Зельман Ваксман. С помощью разработанных им методов он предпринял поиск микроорганизмов, вырабатывающих антибиотики (именно он ввел в употребление термин «антибиотик», от греческого слова bios - жизнь и приставки anti , означающей «противодействие»). В 1943 году он выделил из актиномицетов вида Streptomyces griseus новый антибиотик стрептомицин, который обладал широким спектром антимикробного действия. Этот препарат оказался весьма эффективным в отношении микобактерий туберкулеза, а также большинства грамотрицательных и некоторых грамположительных микроорганизмов. Стрептомицином лечили бруцеллез, чуму, другие тяжелые болезни, против которых до этого не существовало специфических средств терапии. Особенно впечатляющим было действие стрептомицина на больных туберкулезным менингитом, который ранее в 100% случаев заканчивался смертью больного в течение 20 дней.

В 1942 году из культуры бактерий, обитающих на огородных почвах Подмосковья, Г. Ф. Гаузе и М. Г. Бражниковой был выделен первый оригинальный отечественный антибиотик, который назвали грамицидином С. Биохимики А. Н. Белозерский (будущий академик, вице-президент Академии наук) и Т. С. Пасхина показали, что грамицидин С - белок. Чтобы установить его строение, необходимо было серьезное химическое исследование. В рамках тогдашнего сотрудничества союзников Минздрав СССР в 1944 году передал образец нового антибиотика в дружественную Великобританию, в Листеровский медицинский институт (Лондон). Там им занялся известный биохимик Ричард Синг. Вместе с группой коллег из города Лидса Синг выяснил, что грамицидин С - весьма необычный белок: его молекула не линейная, а циклическая. Оказалось также, что это очень простой белок, так как он содержит всего пять различных аминокислот, причем каждая из них повторяется в цикле дважды (для сравнения: яичный альбумин, основной компонент яичного белка, содержит 20 разных аминокислот, а его молекулярная масса в десятки раз больше, чем у грамицидина). Среди тех, кто занимался анализом кристаллической структуры грамицидина С, была Маргарет Тэтчер, будущий премьер-министр Великобритании, незадолго до этого защитившая диссертацию по химии.

Поскольку микроорганизмы вырабатывают устойчивость к антибиотикам, приходится постоянно изыскивать все новые и новые препараты, а также модифицировать их или полностью синтезировать (так называемые полусинтетические и синтетические антибиотики). В настоящее время описано более шести тысяч только природных антибиотиков различного происхождения (из бактерий, грибов и актиномицетов). Однако широко применяется только сотая их часть. Кроме них, известно более 100 тысяч (!) полусинтетических антибиотиков, однако лишь немногие из них обладают всем комплексом нужных свойств. При определении их эффективности учитывают не только антимикробную активность, но и скорость развития резистентности к ним микроорганизмов, степень проникновения действующего вещества в очаги поражения, возможность создания и поддержания в течение необходимого времени терапевтических, но безопасных концентраций в тканях больного и т. д.

Большинство антибиотиков получают микробиологическим синтезом с помощью специально разработанных питательных сред. Основные их производители - грибы актиномицеты, плесневые грибы и бактерии. Природные антибиотики, в том числе бензилпенициллин, цефалоспорин, рифамицин, используют главным образом для получения полусинтетических производных. Чисто синтетических антибиотиков немного. К ним относится широко известный левомицетин. По своему строению антибиотики принадлежат к самым разным классам химических соединений: среди них можно найти аминосахара, антрахиноны, гликозиды, лактоны, феназины, пиперазины, хиноны, пиридины, терпеноиды... Неудивительно, что антибиотиков известно так много. Вероятно, в будущем новые антибиотики с заранее заданными свойствами станут создавать в основном методами генной инженерии.

Неорганическая химия и медицина

Изучая курс неорганической химии, особенно в классах химико-биологического профиля, мы часто подчеркиваем связь неорганической химии с медициной.
Связь эта возникла давно. Еще в ХУI в. широкое развитие получило медицинское направление в химии, основоположником которого стал швейцарский врач Парацельс (1493-1541). “Цель химии состоит... в изготовлении лекарств”,- писал он. Парацельс считал, что все материальное, в том числе и живой организм, состоит из трех начал, находящихся в разных соотношениях: соли (тела), ртути (души) и серы (духа). Болезни проистекают от недостатка в организме одного из этих “элементов”. Следовательно, лечить болезни можно, вводя в организм недостающий «элемент». Успешность ряда предложенных Парацельсом новых методов лечения на основе использования неорганических соединений (вместо применявшихся ранее органических экстрактов) побудила многих врачей примкнуть к его школе и всерьез заинтересоваться химией.
Этот период в развитии химии и медицины (XVI-XVII вв.) известен под названием иатрохимии1. Одним из наиболее видных представителей нового направления в химии был немецкий химик Иоганн Рудольф Глаубер (1604-1668). Врач по образованию, он занимался разработкой и совершенствованием методов получения различных химических веществ. Глаубер разработал метод получения соляной кислоты действием серной кислоты на поваренную соль. Тщательно изучив остаток, получаем после отгонки кислот (сульфат натрия), Глаубер установил, что это вещество обладает сильным слабительным действием. Он назвал это вещество “удивительной солью” (sаl mirabile) и считал его панацеей, почти эликсиром жизни. Современники Глаубера назвали эту соль глауберовой, и это название сохранилось до наших дней. Глаубер занялся изготовлением этой соли и ряда других, по его мнению, ценных лекарственных средств и достиг на этом поприще успеха.
Иатрохимия сыграла важную роль в борьбе с догмами средневековой схоластической медицины. Она не только пыталась подвести химическое основание под теорию гуморальной патологии, но и содействовала эмпирическому прогрессу химии. Иатрохимики ввели представления о кислотности и щелочности, открыли много новых соединений, начали ставить первые воспроизводимые (хотя далеко не всегда методологически правильные) эксперименты.
для современных врачей и фармацевтов изучение неорганической химии также имеет большое значение, так как многие лекарственные препараты имеют неорганическую природу. Поэтому медики должны четко знать их свойства: растворимость, механическую прочность, реакционную способность, влияние на человека и окружающую среду.
1.Иатрохимия (от греч. иатрос - врач) - научное направление ХVI-ХVIIIвв., стремившееся использовать химические знания эля лечения болезней.
2. Гуморальный (от лат. hymor - жидкость) - связанный с жидкостями организма (кровь, лимфа); пато (греч.) - страдание, болезнь.

Современная медицина широко исследует взаимосвязь между содержанием химических элементов в организме и возникновением и развитием различных заболеваний. Оказалось, что особенно чутко организм реагирует на изменение в нем концентрации микроэлементов, т. е. элементов, присутствующих в организме в количестве, меньшем 1 г на 70 кг массы человеческого тела. К таким элементам относятся медь, цинк, марганец, молибден, кобальт, железо, никель.
доказано, что с изменением концентрации цинка связано течение раковых заболеваний, кобальта и марганца - заболеваний сердечной мышцы, никеля - процессов свертывания крови. Определение концентрации этих элементов в крови позволяет иногда обнаружить ранние стадии различных болезней. Так, изменение концентрации цинка в сыворотке крови связано с протеканием заболеваний печени и селезенки, а концентраций кобальта и хрома - некоторых сердечно-сосудистых заболеваний.
Знание основных законов и положений неорганической химии необходимо для изучения специальных фармацевтических дисциплин: технологии лекарственных форм, фармакокинезии и особенно фармацевтической химии. Характер и сила действия лекарственных средств зависят не только от их состава и строения, но и от их физикохимических свойств, что тоже предмет изучения неорганической химии. Различия в этих свойствах, в свою очередь, позволяют разрабатывать соответствующие методы анализа, судить о подлинности, доброкачественности, совместимости неорганических веществ в рецептурных прописях, порядке хранения лекарственных препаратов.
Рассмотрим подробнее применение некоторых неорганических веществ в медицине.
Благородные газы. Гелий. Биологические исследования показали, что гелиевая атмосфера не влияет на генетический аппарат человека, не действует на развитие клеток и частоту мутаций. дыхание гелиевым воздухом (воздух, в котором азот частично или полностью заменен на гелий) усиливает обмен кислорода в легких, предотвращает азотную эмболию (кессонная болезнь). Ксенон как рентгеноконтрастное вещество широко используют при рентгеноскопии головного мозга. Ра дон в ультрамикродозах оказывает положительное влияние на центральную нервную систему, поэтому широко используется в физиотерапии (радоновые ванны). Он также находит применение при лечении больных раком.
Борную кислоту и тетраборат натрия (бура) применяют в медицине в качестве антисептиков.
Бромид натрия и бромид калия приме няют в медицине как успокаивающие средства, нормализующие нарушенное соотношение между процессами возбуждения и торможения в коре головного мозга.
Гидрокарбонат натрия (питьевая сода) используют в медицинской практике вследствие его способности в результате гидролиза создавать щелочную реакцию среды в водных растворах. Применяется внутрь при повышенной кислотности желудочного сока, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, изжоге, подагре, диабете, катарах верхних дыхательных путей. Наружно употребляется как слабая щелочь при ожогах, для полосканий, промываний и ингаляций при насморке, конъюнктивитах, стоматитах, ларингитах и др.
Гидроксид кальция в форме известковой воды применяют наружно и внутрь в качестве противовоспалительного, вяжущего и дезинфицирующего средства. При наружном употреблении известковую воду обычно смешивают с каким-нибудь маслом, используя в виде эмульсий от ожогов, а также при некоторых кожных заболеваниях в виде жидких мазей.
Й од в виде спиртового раствора или раствора йода в водных растворах иодидов калия и натрия применяют в качестве дезинфицирующего и кровоостанавливающего средства.
Йод калия используют для лечения глазных болезней - катаракты, глаукомы. Часто его употребляют при отравлении солями ртути.
Й од натрия используют как лекарственное средство, так как организм человека постоянно нуждается в некоторых количествах йода. Тело человека содержит около 25 мг йода, из которых примерно 15 мг локализуется в щитовидной железе. Недостаток йода служит причиной патологического увеличения щитовидной железы. Больным назначают внутрь небольшие дозы иодида натрия - 0,1 мг/сут.
Карбонат кальция применяют внутрь не только как кальциевый препарат, но и как средство, адсорбирующее и нейтрализующее кислоты.
Кислород в медицине используют для газового наркоза (см. ниже оксид азота (1)). Вдыхание чистого кислорода иногда назначают при отравлениях и некоторых тяжелых заболеваниях.
Мышьяк и все его соединения сильно ядовиты, однако некоторые из них находят применение в медицине. Арсенит калия применяют в виде раствора как тонизирующее средство при малокровии и истощении нервной системы.
Нитрат серебра (ляпис). В медицине используется его способность свертывать белки, превращая их в нерастворимые соединения. Применяют для прижигания ран, язв; в виде мазей (1-2 %-ных) и 2-10 %-ных водных растворов. Внутрь назначают при язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки.
Нитрат натрия в медицинской практике применяют как сосудорасширяющее средство при стенокардии, а также как противоядие при отравлении цианидами.
Оксид азота (I) - физиологически активное соединение. Вдыхание его в малых дозах оказывает опьяняющее действие, отсюда и название - «веселящий газ”. В больших дозах вызывает потерю болевой чувствительности, благодаря чему находит широкое применение в медицине как анестезирующее средство в смеси с кислородом (газовый наркоз). Ценное качество данного вещества - безвредность для организма.
Оксид магния применяют в малых дозах как слабительное средство при отравлении кислотами. Входит в состав зубных порошков.
Оксид цинка в медицине применяют для изготовления цинковой мази, используемой как антисептик.
Перманганат калия находит широкое применение в медицине. Его разбавленные растворы используют в качестве дезинфицирующего и кровоостанавливающего средства. дезинфицирующие свойства растворов перманганата калия обусловлены его высокими окислительными свойствами.
Пероксид водорода применяют наружно в виде раствора с массовой долей З % в качестве дезинфицирующего и кровоостанавливающего средства. Этот раствор также применяют при воспалительных заболеваниях слизистой оболочки ротовой полости и горла, для обработки и лечения загрязненных и гнойных ран, остановки носовых кровотечений.
Ртуть и ее соединения. Металлическая ртуть применяется в медицине для приготовления мази. Желтый оксид ртути (II) входит в состав глазной мази и мазей для лечения кожных заболеваний. Хлорид ртути (I), который называется каломель, в ряде стран используют в качестве слабительного. Хлорид ртути (II), или сулему, в виде очень разбавленных растворов (1:1000) используют в медицине как сильнодействующее дезинфицирующее средство (сейчас крайне редко).
Сера. Из препаратов серы в медицине применяют серу очищенную и серу осажденную. Очищенную серу получают из серного цвета, который тщательно освобождают от возможных примесей. Серу назначают внутрь в качестве слабительного и отхаркивающего средства; она входит в состав мазей и присыпок, используемых при лечении кожных заболеваний.
Серебро в виде коллоидных препаратов колларгол и протаргол применяют наружно, как вяжущие, антисептические и противовоспалительные средства.
Сульфат натрия декагидрат Эта соль называется глауберовой в
честь немецкого химика Глаубера. В медицине глауберову соль применяют как слабительное средство. Может быть использована в качестве противоядия при отравлении солями бария и свинца, с которыми она дает нерастворимые осадки сульфата бария и сульфата свинца.
Сульфат кальция - алебастр. В медицине применяют для изготовления повязок и шин при переломах и в зубопротезной технике.
Сулъфат магния гептагидрат . Широко применяют в медицине в качестве слабительного (горькая соль). Его слабительное действие объясняется задерживающим влиянием на всасывание воды из кишечника. Вследствие осмотического давления, создаваемого этой солью, вода удерживается в просвете кишечника и способствует более быстрому продвижению его содержимого. Сульфат магния применяют в виде инъекций как спазмолитик, противосудорожное и обезболивающее средство, а также при лечении столбняка. При гипертонии его вводят в вену, а как желчегонное - в двенадцатиперстную кишку.

Сульфат бария используют в медицине вследствие его нерастворимости и благодаря способности сильно поглощать рентгеновское излучение. В виде суспензии его применяют при рентгеноскопии желудочно-кишечного тракта как рентгеноконтрастное вещество.
Сульфат меди (II) пентагидрат
(медный купорос). Оказывает вяжущее и антисептическое действие. Его применяют в глазной практике при конъюнктивитах. Реже употребляют в качестве рвотного средства. Раствор сульфата меди (II) употребляют как противоядие при отравлении белым фосфором. В этом случае механизм лечебного действия сульфата меди (II) основан на взаимодействии его с белым фосфором, в результате чего на частичках фосфора образуется пленка металлической меди, изолирующая эти частички от контакта с биологическими субстратами.
Сульфат цинка гептагидрат . Используют для приготовления глазных капель, как вяжущее средство и антисептик.
Сульфат калия-алюминия (алюмо-калиевые квасцы). Оказывает вяжущее, противовоспалительное и кровоостанавливающее действие. Наружное средство.
Сульфат железа (II) гептагидрат . В медицине используют при лечении анемии (малокровия), наступающей вследствие дефицита железа в организме, а также при слабости и истощении организма. Для этой же цели употребляют восстановленное железо и карбонат железа.
Тиосулъфат натрия принимают внутрь или вводят внутривенно в качестве противоядия при отравлении тяжелыми металлами, мышьяком и цианидами. Назначают также при различных воспалениях кожи.
Уголъ активированный применяют внутрь при пищевых отравлениях, повышенной кислотности желудочного сока, брожении в кишечнике.
Хлорид аммония в медицине применяют при отеках сердечного происхождения, для усиления действия ртутных диуретиков. Это вещество обладает отхаркивающим действием.
Хлорид кальция широко используют в медицине как кровоостанавливающее средство при кровотечениях, аллергических заболеваниях, а также в качестве противоядия при отравлении солями магния. Его также применяют как успокаивающее средство при лечении неврозов, при бронхиальной астме, туберкулезе.
Хлорид натрия - 0,9 %-ный водный раствор его называется изотоническим. Он служит для восполнения жидкости при больших потерях ее организмом. Растворы более высокой концентрации (3, 5 и 10 %-ный) применяют наружно при воспалительных процессах.
Хлорид железа (III) в медицинской практике используют как дезинфицирующее и кровоостанавливающее средство.
Из неорганических материалов наиболее широкое применение в медицине нашли различные металлы и их сплавы. Из большого числа металлов и сплавов были отобраны как наиболее биоинертные титан, коррозионностойкая сталь и сплав, содержащий хром, кобальт, молибден. Эти материалы используют для конструирования аппарата ‘искусственное сердце-легкое”, создания искусственных клапанов сердца, для эндопротезирования крупных дефектов костей человека. Металлы часто применяют в сочетании с полимерами и различными керамическими изделиями.
По прогнозам некоторых специалистов, работающих в этой области, к 2000 г. люди, вероятно, смогут “отращивать” конечности, потерянные вследствие несчастных случаев. Создание живых органов вне организма - это одна из задач на грани химии и медицины, решением которой будут заниматься химики и медики будущего, т. е. сегодняшние школьники, решившие посвятить свою жизнь служению двум самым древним областям человеческих знаний - химии и медицине.

Дата создания: 2014/03/24

Фтор в виде фторапатита Са5(РО4)3F содержится в зубах и костях, а также в виде соединений (NaF, SnF2) входит в состав зубных паст.

Хлор в составе NaCl является одним из основных компонентов плазмы крови, раствор NaCl с массовой долей 0,9 % (физиологический раствор) используют для инъекций.

Раствор хлороводородной кислоты применяется для лечения заболеваний желудочно-кишечного тракта (гастрит, панкреатит). Соляная кислота выполняет бактерицидные функции в желудке и кишечнике, к тому же она участвует в реакциях восстановления ионов Fе3+ до Fе2+, и тем самым ионы железа, поступаемые с пищей в организм становятся доступными для усвоения, участвуют в образовании гемоглобина и других биологически активных соединений.

Бром необходим для выработки различных лекарственных веществ. Например, бромид натрия и бромид калия используются для приема внутрь с целью восстановления правильного соотношения процессов возбуждения и торможения в головном мозге.

Йод применяют в медицине в виде так называемой йодной тинктуры (10% раствор йода в этиловом спирте), превосходного антисептического и кровоостанавливающего средства. Йод участвует в образовании гормона щитовидной железы, влияющей на обмен веществ в организме, деятельность нервной системы.

Йодид натрия и йодид калия применяются для профилактики и лечения эндемического зоба, для профилактики атеросклероза.

Кислород широко используется в медицинской практике при лечении легочных и сердечных заболеваний, для поддержания жизни больных с затрудненным дыханием (кислородные подушки, барокамеры, «кислородный коктейль»). Кислород используется в кислородно-дыхательных аппаратах (на военных подводных судах, при высотных полетах военных летчиков, при проведении подводных работ).

Озон (аллотропное видоизменение кислорода) является сильным окислителем, проявляющим дезинфицирующее и бактерицидные свойства. В малых дозах (в существующих природных условиях 1.10-6 % по объему в воздухе) озон оказывает стимулирующее действие на организм человека: повышает устойчивость к действию токсичных веществ, уровень гемоглобина в крови, иммунобиологическую защиту, улучшает работу легких, нормализует артериальное давление. 90% озона сосредоточено в воздухе на высоте 10-50 км. Озон спасает человека и животных от слепоты, поглощая избыток ультрафиолетовых лучей, вредно влияющих на сетчатку глаза. В высоких концентрациях озон токсичен, оказывает резко выраженное раздражающее действие на верхние дыхательные пути, бронхи и легкие, задерживает синтез витаминов группы Д, вызывает чувство усталости, головную боль, воспаление слизистых оболочек глаз, носа, кровотечение из носа.

Сероводородная вода (раствор сероводорода в воде) применяется в медицине для лечения ревматизма и кожных заболеваний; является одним из компонентов минеральных вод.

Широко используются в медицине соли серной кислоты : Na2SO4.10H2O (глауберова соль) и MgSO4.7H2O (горькая соль) - как слабительное; CaSO4.2H2O (гипс) - гипсовые повязки; CuSO4.5H2O (медный купорос) - вяжущее и антисептическое средство.

Азот применяется в медицине как хладоагент в криотерапии.

10%-ный водный раствор аммиака (нашатырный спирт) используют в качестве лекарственного средства при обмороке. Выделяющийся из раствора газообразный аммиак раздражает нервные окончания верхних дыхательных путей и рефлекторно возбуждает центральную нервную систему - пострадавший приходит в сознание. Вдыхать аммиак рекомендуют также при отравлении некоторыми газообразными ядовитыми веществами.

Хлорид аммония - диуретик и отхаркивающее средство.

Нитрат серебра (ляпис) наряду с противомикробными свойствами обладает в малых концентрациях (до 2%) вяжущим, а в больших (5% и более) - прижигающим действием. Применяется для лечения кожных язв, а также при поражениях слизистых оболочек глаза (конъюнктивит) и гортани (ларингит); используется для прижигания бородавок.

Оксид азота (I) (N2О) - «веселящий газ» применяется как анестезирующее средство в смеси с кислородом (80% N2О и 20% О2) для газового наркоза.

Фосфор (элемент) входит в состав зубов, костей, мышц, нервных тканей и мозга. Участвует в передаче энергии в организме (АТФ), наследственной информации (ДНК и РНК), поддержании постоянства кислотности крови. Фосфор используется в фармации для изготовления лекарств (фосфакол - при глаукоме).

Раствор питьевой соды используют для устранения изжоги, вызванной повышением кислотности желудочного сока, а также при отравлении в химической лаборатории кислотами. При этом раствор питьевой соды в результате гидролиза соли имеет щелочную среду и устраняет в желудке избыток кислоты.

Уголь активированный назначают внутрь по 20-30 г. в виде взвеси в воде при отравлении солями тяжелых металлов, пищевых интоксикациях. Адсорбируя токсические вещества, уголь активированный препятствует их всасыванию в желудочно-кишечном тракте и проявлению их токсического действия. Таблетки активированного угля назначают внутрь при метеоризме (газах в кишечнике) и расстройствах пищеварения.

Смесь углекислого газа (5%) с кислородом или воздухом (карбоген) является средством для возбуждения дыхательного центра, применяется в медицине в случаях резкого угнетения дыхания. Углекислый газ используется также как охлаждающий агент («сухой лед»).

Карбонат кальция используется в зубных порошках, пастах.

Ионы натрия и калия играют важнейшую роль в жизнедеятельности организма человека. Натрий участвует в передаче нервных импульсов, способствует удержанию воды в тканях.

Сульфат натрия применяется при отравлении солями бария и свинца.

Соли лития применяются для лечения психических заболеваний (карбонат лития Li2СО3), а также заболеваний, связанных с отложением солей, например, подагры.

Хлорид калия применяется внутрь в виде 10% раствора в качестве противоаритмического средства, для регуляции сердечной деятельности.

Кальций входит в состав костей. При его недостатке происходит нарушение роста, искривление костей скелета.

Хлорид кальция применяется для лечения неврозов, а также как противоаллергический, противоотечный, противовоспалительный препарат. Его назначают внутрь или внутривенно.

Сульфат магния (MgSO4) уменьшает спазмы сосудов, применяется как слабительное и желчегонное средство.

Сульфат бария (ВаSO4) применяется в качестве рентгеноконтрастного средства при рентгенологическом исследовании желудочно-кишечного тракта.

Ацетат алюминия (Al(CH3COO)3), алюмокалиевые квасцы (KAl(SO4). 12H2O) применяются в медицине для лечения кожных заболеваний.

Гидроксид алюминия входит в состав адсорбирующего и обволакивающего средства, применяемого при язвенной болезни желудка, гастритах. (Например, препарат Almagel).

Марганец относится к биометаллам. Он влияет на процессы кроветворения; ускоряет образование антител, нейтрализующих вредное влияние чужеродных белков. Например, внутривенная инъекция сульфата марганца спасает от укуса паука-каракурта.

Перманганат калия (KMnO4) используют в медицине в качестве дезинфицирующего, антисептического и кровоостанавливающего средства.

Сульфат цинка (ZnSO4)как антисептическое средство входит в состав глазных капель; оксид цинка (ZnO) применяется как вяжущее, подсушивающее и дезинфицирующее средство при кожных заболеваниях.

НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА В МЕДИЦИНЕ.

Хлор в составе NaCI – один из основных компонентов плазмы крови. Раствор NaCI с массовой долей вещества, равной 0,9% (физиологический раствор), используют для инъекций.

Фтор в виде фторапатита Ca 5 (PO 4 ) 3 F содержится в зубах, костях, а в виде соединений NaF , SnF 2 входит в состав зубных паст.

Раствор хлороводородной кислоты применяют при лечении заболеваний желудочно- кишечного тракта (гастрит, панкреатит). Соляная кислота выполняет пищеварительную и бактерицидные функции в желудке, к тому же она участвует в реакциях восстановления ионов Fe 3+ до Fe 2+ , после чего ионы железа, поступающие с пищей в организм, становятся доступными для усвоения, участвуют в образовании гемоглобина и других биологически активных соединений.

Бром необходим для производства лекарственных препаратов. Например, бромид натрия и бромид калия используют для приема внутрь с целью восстановления сбалансированного соотношения процессов возбуждения и торможения в головном мозге.

Иод применяют в медицине в виде так называемой иодной тинктуры (10%-ный раствор иода в этиловом спирте), превосходного антисептического и кровоостанавливающего средства. Иод участвует в образовании гормона щитовидной железы, влияющего на обмен веществ в организме, деятельность нервной системы.

Иодид натрия и иодид калия применяют для профилактики и лечения эндемического зоба, для профилактики атеросклероза.

Кислород широко используют в медицинской практике при лечении легочных и сердечных заболеваний, для поддерживания жизни больных с затрудненным дыханием (кислородные подушки, барокамеры, «кислородный коктейль»). Кислород используют в кислородно-дыхательных аппаратах (на военных подводных судах, при высотных полетах военных летчиков, при проведении подводных работ).

Озон – сильный окислитель, проявляющий дезинфицирующее и бактерицидные свойства. В малых дозах (в природных условиях концентрация озона в воздухе составляет 1.10 -6 %) озон оказывает стимулирующее действие на организм человека: повышает устойчивость к действию токсичных веществ, уровень гемогло- бина в крови, иммунобиологическую защиту, улучшает работу легких, нормализует артериальное давление. Озоновый слой (90 % озона сосредоточено на высоте 10-50 км) спасает человека и животных, поглощая избыток ультрафиолетовых лучей, вредно влияющих на все живое. В высоких концентрациях озон токсичен, оказывает резко выраженное раздражающее действие на верхние дыхательные пути. Бронхи и легкие. Задерживает синтез витамина D , вызывает чувство усталости, головную боль, воспаление слизистых оболочек глаз, носа, кровотечение из носа.

Азот применяют в медицине как хладоагент в криотерапии.

Хлорид аммония NH 4 CI - диуретик и отхаркивающее средство.

Оксид азота( I ) N 2 O –«веселящий газ»-в смеси с кислородом (80 % N 2 O и 20% O 2 ) применяют как анестезирующее средство.

Широко используют в медицине соли серной кислоты: Na 2 SO 4 .10 H 2 O (глауберова соль) и MgSO 4 . 7 H 2 O (горькая соль) – как слабительное; CaSO 4 . 2 H 2 O (гипс) – гипсовые повязки; CuSO 4 . 5 H 2 O (медный купорос) – вяжущее и антисептическое средство.

Нашатырный спирт (10%-ный водный раствор аммиака) используют в качестве лекарственного средства при обмороке: выделяющийся из раствора газообразный аммиак раздражает нервные окончания верхних дыхательных путей и рефлекторно возбуждает центральную нервную систему – человек приходит в сознание. Вдыхать аммиак рекомендуют также при отравлении некоторыми газообразными ядовитыми веществами.

Нитрат серебра (ляпис) наряду с противомикробными свойствами в малых концентрациях (до 2%) обладает вяжущим, а в больших (5% и более) – прижигающим действием. Его применяют при лечении кожных язв, а также при поражениях слизистых оболочек глаз (конъюнктивит) и гортани (ларингит), используют для прижигания бородавок .

Фосфор (элемент) входит в состав зубов, костей, мышц, нервных тканей и мозга. он участвует в передаче энергии в организме (АТФ), наследственной информации (ДНК и РНК), в поддержании постоянства кислотности крови. Фосфор используют в фармации при изготовлении лекарств (фосфакол – при глаукоме).

Активированный уголь назначают внутрь по 20-30 г в виде взвеси в воде при отравлении солями тяжелых металлов, пищевых интоксикациях. Адсорбируя токсичные вещества, он препятствует их всасыванию в желудочно-кишечном тракте и проявлению их токсического действия. Таблетки активированного угля назначают внутрь при метеоризме (газах в кишечнике) и расстройствах пищеварения.

Смесь углекислого газа CO 2 (5%) с кислородом или воздухом (карбоген) – средство для возбуждения дыхательного центра – применяют в медицине в случаях резкого угнетения дыхания. Углекислый газ используют также как охлаждающий агент («сухой лед») .

Карбонат кальция CaCO 3 используют в производстве зубных порошков, паст.

Гидрокарбонат натрия (питьевая сода) NaHCO 3 (1-2%-ные растворы) применяют для промывания глаз, полости рта и носа при поражении их отравляющими веществами. Раствор питьевой соды используют для устранения изжоги, вызванной повышением кислотности желудочного сока, а также при отравлении в химической лаборатории кислотами.

Полисилоксаны – силиконовые масла, резины HO - | SiR 2 - O -| n используют как медицинские материалы, обладающие хорошей совместимостью с кровью.

Тальк 3 MgO . 4 SiO 2 . H 2 O применяют в медицине при изготовлении таблеток и паст.

Ионы натрия и калия играют важнейшую роль в жизнедеятельности организма человека. Натрий участвует а передаче нервных импульсов, способствует удержанию воды в тканях.

Сульфат натрия Na 2 SO 4 применяют при отравлении солями бария и свинца.

Хлорид калия KCl применяют внутрь в виде 10 %-ного раствора в качестве противоаритмического средства, для регуляции сердечной деятельности.

Соли лития применяют при лечении психических заболеваний (карбонат лития Li 2 CO 3 ), а также заболеваний, связанных с отложением солей, например подагры.

Кальций входит в состав костей. При его недостатке происходит нарушение оста, искривление костей скелета.

Хлорид кальция CaCl 2 применяют при лечении неврозов, а также как противоаллергический, противоотечный, противовоспалительный препарат.

Сульфат магния MgSO 4 уменьшает спазмы сосудов, применятся как слабительное и желчегонное средство.

Сульфат бария BaSO 4 применяют в качестве рентгеноконтрастного средства при рентгенологическом исследовании желудочно-кишечного тракта.

Ацетат алюминия Al ( CH 3 COO ) 3 , алюмокалиевые квасцы K А l (SO 4 ) . 12 H 2 O применяют для лечения кожных заболеваний

Гидроксид алюминия Al ( OH ) 3 входит в состав адсорбирующего и обволакивающего средства, применяемого при язвенной болезни желудка, гастритах.

Марганец влияет на процессе кроветворения, ускоряет образование антител, нейтрализующих вредное влияние чужеродных белков. Например, внутривенная инъекция сульфата марганца MnSO 4 спасает то укуса паука-каракурта.

Перманганат калия KMnO 4 используют в качестве дезинфицирующего, антисептического и кровоостанавливающего средства.

Сульфат цинка ZnSO 4 как антисептическое средство входит в состав глазных капель.

Оксид цинка применяют как вяжущее, подсушивающее и дезинфицирующее средство при кожных заболеваниях.