III Международный конкурс
научно-исследовательских и творческих работ учащихся
«СТАРТ В НАУКЕ»
 
     

ХИМИЯ-СОЮЗНИК МЕДИЦИНЫ В РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ
Иванова А.А.
Автор работы награжден дипломом победителя второй степени
Диплом школьника      Диплом руководителя
Текст научной работы размещён без изображений и формул.
Полная версия научной работы доступна в формате PDF


проекта:
  • В ходе этого проекта я собираюсь выявить связь между такими науками, как химия и медицина, узнать мнения великих людей об этом союзе и посетить клинико-диагностическую лабораторию Муниципального бюджетного учреждения здравоохранения «Детской городской больницы №1 города Ростова-на-Дону» (далее МБУЗ ДГБ №1), научиться работать с лабораторным оборудованием и проводить анализы.

  • Этот проект нужен всем, так как здесь затрагиваются очень интересные темы, о которых, обычно, люди не особо задумываются, если не работают в определенных отраслях медицины, а книг об этом особо не написано. Многим будет полезно узнать о том, как связаны химия и медицина, что именно в химии помогает медицине.

  • Проект будет выполняться в течение месяца. В начале я найду интересующую меня информацию, далее отредактирую её, позже съезжу в лабораторию МБУЗ ДГБ №1 города Ростова-на-Дону и научусь работать с оборудованием и проводить анализы, узнаю много нового и внесу это в свою проектно-исследовательскую работу.

  • В результате я создам уникальную работу, рассказывающую о союзе химии и медицины, затрагивающую жизненно-важные темы и защищу её на школьном и, желательно, на городском уровне. Также получу много знаний, которые пригодятся мне в будущем. Расскажу учащимся много новой и интересной информации.

Актуальность проекта: на сегодняшний день химия и медицина тесно связаны друг с другом. Большую роль играет химия в развитии фармацевтической промышленности: основную часть всех лекарственных препаратов получают синтетическим путем. Благодаря химии совершены многие перевороты в медицине.

Без химии у нас не было бы обезболивающих лекарств, снотворных средств, антибиотиков и витаминов. Химия также помогла справиться с антисанитарией, ведь ещё в XVIII веке врач И. Зиммельвейс обязал медицинский персонал лечебницы мыть руки в растворе хлорной извести. Смертность больных резко снизилась. Таким образом, можно судить о том, что медицина не может существовать без химии.

Цели проекта:

● попасть в клинико-диагностическую лабораторию МБУЗ ДГБ №1 города Ростова-на-Дону;

● научиться работать с лабораторным оборудованием и химическими реагентами;

● подготовить опорную презентацию;

● найти информацию о том, как химия помогает медицине;

● изучить и проанализировать эту информацию.

Задачи проекта:

● выявить связь химии и медицины;

● рассказать о помощи, которую химия оказывает медицине.

Этапы проекта:

● поиск информации;

● обработка информации;

● исследование;

● обработка исследования;

● оформление работ;

● защита.Ожидаемый результат:

● в процессе выполнения этого проекта я узнаю много новой информации о том, что будет нужно мне в будущем;

● учащиеся нашей школы узнают больше о том, как связаны химия и медицина, о работе лаборатории МБУЗ ДГБ №1 города Ростова-на-Дону, мнения известнейших людей об этом союзе, и, конечно же, о группах многих лекарственных средств, без которых медицина не смогла бы добиться такого успеха.

Содержание: стр.

  1. Введение 1- 2

  2. Мнения великих людей 3

  3. Химия в РостГМУ 3- 5

  4. Клинико-диагностическая лаборатория МБУЗ ДГБ №1 города Ростова-на-Дону 5- 11

  5. Дезинфицирующие средства 11- 13

6. Заключение 13- 16

7. Список использованной литературы 16

  1. Введение.

Прошло уже почти четыреста лет с тех пор, как Парацельс выступил за тесное содружество химии и медицины, но никогда еще этот союз не был столь плодотворным, как в нашу эпоху.

Никогда еще в истории человечества медики не располагали таким количеством лекарств. Появление сульфаниламидных препаратов, антибиотиков, гормонов произвело настоящую революцию в методах лечения многих болезней и позволило начать успешное и победоносное наступление на возбудителей инфекции. Эпидемии чумы, холеры, оспы, некогда уничтожавшие население целых городов, областей и даже стран, перестали угрожать человеку.

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, то есть 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.

Из неметаллоидов в живых системах практически всегда можно встретить атомы водорода, кислорода, азота, углерода, фосфора и серы в составе органических соединений и атомы галогенов и бора как в виде ионов, так и в составе органических частиц. Отклонение в содержании большинства из этих элементов в живых организмах часто приводит к достаточно тяжелым нарушениям метаболизма.

Большая часть болезней обусловлена отклонением концентраций какого-либо вещества от нормы.

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.

В поддержании нормальной жизнедеятельности организма очень велика роль органических молекул. Их можно разделить по принципам, заложенным в их конструкцию, на три группы:

-биологические макромолекулы (белки, нуклеиновые кислоты и их комплексы);

-олигомеры (нуклеотиды, липиды, пептиды и др.);

-мономеры (гормоны, антибиотики, витамины и многие другие вещества).

Для химии особенно важно установление связи между строением вещества и его свойствами, в частности, биологическим действием.

Химия должна помогать медицине в борьбе с болезнями. Недалек тот день, когда медики в союзе с химиками выйдут победителями в борьбе и с вирусами, и со злокачественными опухолями, разгадкой тайн которых в течение многих лет занимаются ученые всего мира.

Тему «Химия - союзник медицины в Ростовской области» я выбрала, потому что вся моя семья работает в сфере здравоохранении, и своё будущее я решила связать с благородной профессией - врача.

Про связь химии и медицины можно писать бесконечно, но время и объём работы ограничены, поэтому я написала только о том, что мне было особенно интересно и актуально в настоящее время. Я почти уверена, что благодаря этой работе мне будет легче осваивать профессию врача.

  1. Мнения великих людей о связи химии и медицины.

В середине XVIII века М. В. Ломоносов писал: «Медик без довольного познания химии совершенным быть не может». Между тем медики получили в XVIII веке - за сто лет - всего лишь 10 новых лекарств, в конце XIX века - в течение 10 лет - появилось 15 лечебных препаратов. В наш век список лекарств, принятых на «вооружение» медициной, ежегодно увеличивается на 200–300 названий. В лабораториях же разных стран мира синтезируются их тысячи, но многие не выдерживают клинической проверки.

Еще в 1902 г. немецкий ученый Пауль Эрлих - создатель «волшебных пуль» - новых антимикробных лекарств - писал: «Химическое направление представляет ось, вокруг которой вращаются важнейшие стремления современной медицины». Действительно, наше столетие - век атомной энергии и завоевания космоса - знаменуется бурным развитием химии, особенно химии синтетических веществ и материалов. Еще быстрее развивается химиотерапия.

  1. Химия в Ростовском государственном медицинском университете.

Ростовский государственный медицинский университет является одним из крупных научно-образовательных центров в области здравоохранения и медицинских наук на Юге России.

В РостГМУ на данный момент существует 6 факультетов:

  1. лечебно-профилактический факультет,

  2. медико-профилактический факультет,

  3. педиатрический факультет,

  4. стоматологический факультет,

  5. фармацевтический факультет и

  6. факультет общений клинической практики.

На каждом из всех этих факультетов есть такие кафедры как:

-химия - 2 кафедры,

-общая и клиническая биохимия - 2 кафедры,

-фармацевтическая химия и фармакогнозия - 1 кафедра. На кафедре химии студентам преподаются такие дисциплины как:

  • «Общая и неорганическая химия»;

  • «Физическая и коллоидная химия»;

  • «Аналитическая химия»;

  • «Органическая химия»;

  • «Биологическая химия»;

  • «Основы нанохимии»;

  • «Медицинская химия»;

  • «Химическая технология лекарственных веществ»;

  • «Физико-химические методы в фармацевтическом анализе»;

  • «Минеральные воды как лечебные природные ресурсы».

На кафедрах общей и клинической биохимии:

  • «Химия»

  • «Биохимия»

  • «Биохимические основы здорового образа жизни в различные периоды онтогенеза»

  • «Молекулярная медицина и основы биомедбезопасности. Клиническая лабораторная диагностика»

  • элементы патохимии и клинической лабораторной диагностики врачам-интернам и ординаторам.

На кафедре фармацевтической химии и фармакогнозии:

  • «Ботаника»;

  • «Фармакогнозия»;

  • «Токсикологическая химия»;

  • «Фармацевтическая химия»;

  • «Фитотерапия»;

  • «Основы экологии и охраны природы»;

  • «Лекарственные растения Дона»;

  • «Бады и гомеопатические препараты на основе лекарственного растительного сырья»;

  • «Биомедицинская безопасность лекарственных препаратов»;

  • «Методы компьютерного моделирования в фармацевтическом анализе».

Из предоставленной информации, можно сделать вывод, что разные разделы химии изучают на каждом медицинском факультете, так как медицина без химии такого успеха, как сейчас, никогда бы не достигла.

  1. Клинико-диагностическая лаборатория МБУЗ «Детская городская больница №1 города Ростова-на-Дону».

Клинико-диагностическая лаборатория - обязательное составляющее любой медицинской организации, ведь поставить правильный диагноз, не выполняя лабораторные исследования, практически невозможно. А везти исследуемый материал в другую лабораторию не всегда возможно, так как многие виды исследований требуют именно свежего лабораторного материала.

В клинико-диагностической лаборатории производят забор всех сред человеческого организма для проведения соответствующих анализов, она оснащена необходимой техникой, инструментарием, реактивами, термостатами.

Почему так важна сдача анализов?

Своевременность при сдаче анализов - это основополагающее здорового организма. Она дает возможность предупреждения опасных заболеваний и их последствий. Не зря говорят: «Предупрежден - вооружен». Лабораторные анализы могут показать малейшие сдвиги в работе вашего организма, и позволить на самых ранних стадиях начать лечение.

Недавно и я побывала в клинико-диагностической лаборатории МБУЗ ДГБ №1 города Ростова-на-Дону. Заведующая этой лабораторией, Кристина Дубровская, показала мне то, как проводятся исследования в лаборатории.

Началась моя небольшая экскурсия с биохимического анализатора.

Биохимия крови – один из самых распространенных и информативных анализов, которые назначают врачи при диагностике большинства заболеваний. Видя его результаты, можно судить о состоянии работы всех систем организма. Практически каждое заболевание находит отражение в показателях биохимического анализа крови. Для проведения этого исследования у человека забор крови осуществляется из вены на локтевом изгибе, реже из вен на кисти и предплечье. Кровь помещают в определенные пробирки (фото ниже), которые содержат соли гепарина на внутренних стенках и разделительный гель на дне. Антикоагулянт гепарин активирует антитромбины, блокируя каскад свертывания в образце крови.

Для того чтобы провести биохимический анализ, нужно получить плазму крови. Разделительный гель как раз и помогает плазме, так сказать, «отбиваться» быстрее в центрифуге (фото ниже).

После этого плазму с легкостью отливают в другую пробирку и ставят в биохимический анализатор, в котором находятся реагенты.

Для изучения каждого показателя биохимии крови и других биологических жидкостей существует определенный набор биохимических реагентов (фото ниже).

К каждому реагенту прилагается инструкция. В ней пишут о том, как и какую дозу реагента нужно поместить в биохимический анализатор. Химические реагенты - химические препараты, предназначенные для химического анализа научно-исследовательских, различных лабораторных работ. В большинстве случаев химические реактивы представляют собой индивидуальные вещества; однако к реактивам относят и некоторые смеси веществ. А вот и гематологический анализатор на фото ниже.

Анализатор гематологический - прибор, предназначенный для проведения количественных исследований клеток крови в клинико-диагностических лабораториях. Гематологический анализ крови, расшифровка результатов которого дает возможность выявить наличие многочисленных заболеваний и патологических процессов, является одним из самых распространенных исследований.

После взятия кровь отправляется в пробирки, содержащие этилендиаминтетраацетаты (ЭДТА) - соли, которые образует с катионами различных металлов органическое вещество этилендиаминтетрауксусная кислота. ЭДТА связывает ионы кальция и блокирует каскад свертывания. Эритроциты, лейкоциты и тромбоциты в образце крови с ЭДТА стабильны до 24 часов.

Узнаются уровни содержания в крови:

  • лейкоцитов

  • эритроцитов

  • ретикулоцитов

  • гемоглобина

  • тромбоцитарных клеток

  • гемоглобина в одной эритроцитарной клетке

  • гематокрит

Общий анализ крови раньше брали с помощью скарификаторов-маленьких иголочек, но сейчас, с развитием технологий, придумали более простой и безболезненный метод брать кровь из пальца с помощью ланцета (фото ниже).

И далее ловить кровь капилляром. Капилляры бывают разные, например, с лития гепарином или же с натрия фторидом и калия оксалатом, этилендиаминтетраацетатами, которые помогают крови лучше сохраниться и не загрязниться для исследования (фото ниже).

Для проведения общего анализа крови или мочи лаборанты намазывают плазму на стекло, затем окрашивают красителем-фиксатором эозином мителеновым и капают чуточку иммерсионного масла для микроскопии (фото ниже).

Затем нужно смотреть в микроскоп на плазму или кровь и подсчитывать всё, что мы увидим, вот на таком лабораторном счетчике (фото ниже).

Таким образом, я смогла узнать то, как проводятся анализы и даже попробовала сделать это сама.

  1. Дезинфицирующие средства в медицине.

Дезинфицирующие средства - химические и физические средства, применяемые для уничтожения во внешней среде возбудителей инфекционных заболеваний человека, животных и болезней растений.

Санитарно-гигиеническая обработка поверхностей в помещениях лечебно-профилактических учреждений является одним из приемов разрыва путей передачи инфекций через предметы и поверхности, окружающие пациента, который осуществляется с помощью уборки и дезинфекции.

Лабораторные инструменты, иглы, капилляры, предметные стекла, пробирки, меланжеры, счетные камеры, кюветы фотоэлектрокалориметра, пипетки, наконечники, резиновые груши и другая посуда после каждого использования должны подвергаться дезинфекции.

Наиболее распространенными дезинфицирующими средствами являются хлорактивные вещества, производные фенола, четвертичные аммониевые и амфолитные соединения, йодофоры и др.

Для дезинфекции в газообразном состоянии применяют окись этилена и бромистый метил. Окись этилена используют в смеси с другими газами (фреон, углекислый газ, бромистый метил). Смесь окиси этилена с бромистым метилом под названием «смесь ОБ» при объемном соотношении 60:40 в дозе 400 г/м3 используют для дезинфекции и стерилизации термолабильных материалов (изделия из полимеров, кетгут и др.).

В лаборатории, про которую я писала немного раньше, применяются дезинфицирующие средства, показанные на фото:

В первом средстве «Ника» содержатся в качестве действующих веществ N, N-бис-(3-aминопропил) додециламин 0,7%, дидецилдиметиламмоний хлорид 2,7%, полигексаметиленгуанидин гидрохлорид 0,7% и другие функциональные компоненты.

Во втором «Ника-хлор» содержится в качестве действующего вещества натриевая соль дихлоризоциануровой кислоты в количестве 84%.

В третьем «Оксигран» содержится 60% перкарбоната натрия в качестве действующего вещества, а также активатор и вспомогательный компонент.

  1. Заключение.

В ходе раскрытия и изучения выбранной мною темы, я посетила лабораторию МБУЗ ДГБ №1 города Ростова-на-Дону и смогла узнать то, как проводятся анализы и даже попробовала сделать это сама.

Клинико-диагностическая лаборатория это обязательное составляющее любой медицинской организации, ведь поставить правильный диагноз, не выполняя лабораторные исследования, практически невозможно. В клинико-диагностической лаборатории производят забор всех сред человеческого организма для проведения соответствующих анализов, она оснащена необходимой техникой, инструментарием, реактивами, термостатами. Лабораторные анализы могут показать малейшие сдвиги в работе вашего организма, и позволить на самых ранних стадиях начать лечение.

Химическими препаратами, предназначенными для химического анализа научно-исследовательских, различных лабораторных работ являются химические реагенты (реактивы).

Даже в составе названий распространенных анализов которые назначают врачи при диагностике большинства заболеваний, например «Биохимия крови» прослеживается связь медицины и химии: «Био» и «Химия».

В ходе раскрытия темы рассматривалось применение дезинфицирующих средств (химические и физические средства), применяемых для уничтожения во внешней среде возбудителей инфекционных заболеваний человека, животных и болезней растений. Медицинский инструментарий в больницах и лабораториях, а также помещения должны подвергаться дезинфекции. Наиболее распространенными дезинфицирующими средствами являются хлорактивные вещества, производные фенола, четвертичные аммониевые и амфолитные соединения, йодофоры и др., то есть дезсредства получены путем химических соединений.

В ходе реализации национального проекта «Здоровье» уделено внимание вакцинации, так как это наиболее эффективная мера профилактики социально-значимых инфекций (краснуха, грипп и гепатит В) и установление контроля за ними. Создание вакцины учеными производится так же путем сложных химических соединений.

К лекарственным препаратам и расходным медицинским средствам помогающим улучшить состояние здоровья человека относятся: витамины, ноотропные препараты, транквилизаторы, энерготропные, антибиотики, сорбенты, анальгетики, антисептики, антигистаминные, антикоагулянты, препараты радиоактивного йода, онтрастные вещества.

То, что химия вокруг нас мы можем ощутить и по самым необходимым природным ресурсам таким как:

- вода (универсальный растворитель) с чем бы она ни соприкоснулась, след этого обязательно в ней останется. В качестве примесей в данной жидкости может встретиться более 70 000 самых разнообразных веществ;

- воздух плохо вентилируемых палат и других закрытых помещений больниц вследствие изменений в химическом и бактериальном составе, физических и других свойств способен оказать вредное влияние на состояние здоровья, вызывая или ухудшая течение заболеваний легких, сердца, почек и др.

Все это говорит о большом гигиеническом значении состояния окружающей среды.

Подводя итоги проделанной мною работы, я могу сделать вывод о том, что медицина без химии существовать никак не может. Химия столетиями помогает медицине в разработке новых лекарств и методов исследований, определений болезни.

Задуманный мной проект «Химия – союзник медицины в Ростовской области» я считаю полностью совершён.

Я получила много новой и нужной мне информации в процессе работы над ним, научилась работать с медицинским оборудованием, приборами и реагентами в действующей лаборатории медицинской организации. А также пополнила свои знания в области химии и медицины.

  1. Список использованной литературы.

  •  
    1. Журнал «Новая аптека» №11, страница 70, 2014 год.

    2. Каталог продукции Greiner Bio-One, страница 5, 2017 год

    3. Каталог продукции Greiner Bio-One, страница 6, 2017 год

    4. Каталог продукции Greiner Bio-One, страница 7, 2017 год

    5. Каталог продукции Greiner Bio-One, страница 23, 2017 год

    6. https://med.wikireading.ru/57035

    7. http://rostgmu.ru/

    8. https://ru.wikipedia.org/wiki/