III Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
ХИМИЯ-СОЮЗНИК МЕДИЦИНЫ В РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
-
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.
-
Введение 1- 2
-
Мнения великих людей 3
-
Химия в РостГМУ 3- 5
-
Клинико-диагностическая лаборатория МБУЗ ДГБ №1 города Ростова-на-Дону 5- 11
-
Дезинфицирующие средства 11- 13
6. Заключение 13- 16
7. Список использованной литературы 16
-
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.
-
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.
-
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:
-
лечебно-профилактический факультет,
-
медико-профилактический факультет,
-
педиатрический факультет,
-
стоматологический факультет,
-
фармацевтический факультет и
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
Список использованной литературы.
-
-
Журнал «Новая аптека» №11, страница 70, 2014 год.
-
Каталог продукции Greiner Bio-One, страница 5, 2017 год
-
Каталог продукции Greiner Bio-One, страница 6, 2017 год
-
Каталог продукции Greiner Bio-One, страница 7, 2017 год
-
Каталог продукции Greiner Bio-One, страница 23, 2017 год
-
https://med.wikireading.ru/57035
-
http://rostgmu.ru/
-
https://ru.wikipedia.org/wiki/
-