| Головна » Статті » Хімія | [ Додати статтю ] |
Хімія і медицина 2
|
1. Історія входження хімії в медицину Хімія повинна допомагати медицині в боротьбі з хворобами. Однак ці науки пройшли довгий і складний шлях розвитку, перш ніж їм вдалося досягти успіху у вирішенні загальних задач. Хімія робила перші невпевнені кроки, коли медики вже мали у своєму розпорядженні цілий арсенал відомостей і спостережень і часто досить успішно справлялися з хворобами. Людина тисячами ниток пов'язана з навколишнім середовищем - вона частина природи і залежить від її законів. І в ті часи, коли хіміки ще нічого не знали про елементи, атоми і молекули, ця істина була засвоєна лікарями. У середні століття алхіміки неодноразово робили спроби втрутитися в медицину і часто лікар, і хімік сполучалися в одній особі. Однак алхімічні теорії не могли принести користі практичній медицині, тому що вони ґрунтувалися не на досвіді, а на упереджених і помилкових твердженнях і, як правило, вели до помилок. Випадкові успіхи хіміків і використання народного досвіду все-таки допомагали медикам, і контакти між ними і хіміками ніколи не переривалися. У XV ст. Теофраст Парацельс спростував вчення про пневми, але відразу замінив їх не менш таємничим «археєм», що не мав матеріальної природи, але підпорядковував собі матерію. Ці фантастичні «теорії» були незабаром забуті, але практична лікарська діяльність Парацельса виявилася продуктивною. Він досліджував сполуки ртуті і миш'яку і заклав основу ятрохімії - науки про застосування визначених хімічних сполук для лікування хвороб. Правда, рецепти Парацельса викликали б у сучасних лікарів скоріше переляк, ніж замилування, але все-таки це були кроки по правильному шляху, що дійсно міг привести до успіху і привів до нього через чотири сотні років. Історія медицини зберегла опис «усякого зілля», яке було привезене у Москву в 1602 р. англійським аптекарем Джеймсом Френчем за доручення королеви Єлизавети. Серед «зіль» числяться: «цидоні яблука в цукрі, дамасен, сироп соку цитронова, горілка коричнева, ялівцева, піретрум, калган, алоє, опіум» і навіть «глина вірменська»; маються і речовини тваринного походження, наприклад «оленячий ріг». Всього 171 ліків. Деякі з них безумовно приносили користь, це, зокрема, «сік цитронів», тобто лимонний сік, калган, алоє, що і нині застосовуються в медицині. У XIX ст. прогрес теоретичної хімії, великі відкриття М. В. Ломоносова, А. Лавуазьє, Д.І. Менделєєва, досягнення в області біології, стимульовані створенням мікроскопа (Левенгук, XVII ст.), розвиток клітинної теорії і бактеріології тісно зблизили дороги хімії і медицини і сприяли появі плідних ідей. Блискучим вираженням нових ідей виявилося створення методу дезінфекції. Хіміки знайшли речовини, здатні знищувати в навколишньому середовищі невидимих і лютих ворогів організму - мікробів, що викликають нагноєння ран, загальне зараження крові, різні інфекційні захворювання. При цьому мова йшла не про спеціальний підбір речовин, що діють саме на даний вид мікроорганізмів, а про дезинфікуючий вплив, що губить усі мікроби. Поступово були закладені основи гігієни - області, у якій шляхи хімії і медицини зійшлися з великою користю для людства. Погано було з гігієною в Європі в середні століття. Чеський учений Бетіна пише, що навіть сам король Франції Людовик XV мився не частіше двох разів у рік, а в Парижі було прийнято виливати помиї з вікон на вулицю - закон зобов'язував громадян лише попереджати перехожих вигуком: «Бережися, вода!» Важкі епідемії були розплатою за неуважність до світу мікробів, що населяли ґрунт, воду й атмосферу. Лікарі добре знали, що, якою б вдалої не була операція, завжди залишається ризик післяопераційних ускладнень. У госпіталях і пологових будинках часто доводилося спостерігати масову загибель хворих, викликану тим, що ми зараз називаємо інфекцією (найчастіше від стафілококів чи стрептококів). Одним з перших, хто зрозумів значення гігієнічних заходів, був віденський лікар І.Зиммельвейс, що зобов'язав сестер у пологовому будинку, де він був головним лікарем, мити руки в розчині хлорного вапна. Смертність серед породілей відразу різко знизилася. Хімія допомогла медицині справитися з небезпечними ворогами - мікробами, яких, власне, ще ніхто як слід не знав, а багато хто взагалі не визнавав.Англійський хірург Д.Лістер з великим успіхом застосував розчини фенолу (карболової кислоти) для дезінфекції тканин під час операцій; П. Кох користувався розчинами хлорної ртуті (сулеми), і тільки в 1909 р. Стреттон відкрив дезинфікуючі властивості розчинів йоду в спирті. Усі ці засоби, хоча і допомогли хірургам врятувати сотні тисяч життів оперованих ними хворих, усе-таки не вирішували задачу боротьби з інфекційними захворюваннями. По-перше, дезінфікуючі засоби впливали тільки на оточуюче людину середовище. Операція і післяопераційний період були менш небезпечними, але хворий не рятувався від тих мікробів, що вже проникли в організм. По-друге, йод, сулемі, карболова кислота й інші дезинфікуючі речовини іноді губили клітки організму, а загиблі тканини сприяв ріст мікробів. Тому, незважаючи на всі безсумнівні успіхи методів дезінфекції, залишалася задача створення таких сполук, які б руйнували тільки мікробні клітки. До початку XX ст. органічна хімія і методи хімічного синтезу досягли такого рівня, що хіміки впевнено перебудовували молекули органічних сполук і могли синтезувати складну молекулу по заданій формулі. Німецький учений П. Ерліх - один з основоположників хіміотерапії - був переконаний, що, змінюючи структуру молекули, можна знайти такі сполуки, що будуть специфічно впливати тільки на клітки збудників інфекційних хвороб, легко проникаючи в них і діючи досить швидко. П.Ерліх, займаючись вивченням кліток мікробів, офарблював їх різними барвниками, як це прийнято в мікробіології. Такі препарати краще видно і дозволяють досліджувати тонкі деталі будови кліток, що без фарбування непомітні. Визначені забарвлені речовини більш міцно зв'язуються з кліткою мікроба, ніж із клітками організму людини. Звідси випливав висновок, що якби ці барвники виявилися згубними для мікробів, то їх можна було б використовувати для лікування хвороби, яку викликають хвороби, не побоюючись отруєння хворого. Так, наприклад, було відомо, що метиленова синька, якою господарки підсинюють білизну, робить лікувальну дію при малярії. П.Ерліх виявив виняткову завзятість у важкій роботі з дослідження ряду мишьякових сполук, які застосовувалися для лікування сифілісу. Було синтезовано і вивчено більше шістисот сполук, перш ніж вдалося одержати препарат під номером 606 (сальварсан), що володіє високою лікувальною активністю. Це було в 1909 р., а в 1912 р. у лабораторії П.Ерліха синтезували речовину, що мала номер 914 (неосальварсан), який виявився ще більш діючим і менш токсичним. «Чарівними кулями» називали молекули сальварсанів - вони, потрапляючи в тканину організму, вражали тільки мікробів. Це було величезним досягненням і відкривало найважливіші перспективи перед новою наукою- хіміотерапією. Список переможених хвороб довгий час залишався дуже невеликим, і гострі інфекції продовжували загрожувати людині. Однак лікарі дослідним шляхом знайшли ще один шлях боротьби з ними - створення імунітету (несприйнятливості до хвороби за допомогою введення в організм спеціальних сироваток, отриманих із тканин тварин, які перенесли захворювання). Так вдавалося боротися з віспою, дифтерією, сказом, так і зараз справляються з поліомієлітом, холерою, правцем, укусами змій і т.п. Але вчені довгий час не могли пояснити, як саме і чому виникає імунітет. Тільки в наші дні вдалося небагато підняти завісу над хімічними таємницями імунітету - тільки підняти, не більше! Це одна з важких і багатообіцяючих задач хімії найближчого майбутнього. 2. Болезаспокійливі засоби З раннього дитинства нам знайомий зубний біль і такі ліки, як аспірин, анальгін, пірамідон (амідопірин). Ці сполуки відносяться до групи ненаркотичних анальгетиків: вони не мають седативну і снодійливу дію, не викликають ейфорії (як наркотики), до них не розвивається звикання. За хімічною структурою їх можна розділити на похідні саліцилової кислоти (аспірин, саліцилат натрію й ін.) і піразолона (амідопирин, антипірин, анальгін, бутадіон). Усі ці речовини характеризуються трьома типами дій: анальгізуючою (знеболюючою), протизапальною і жарознижуючою. Механізм знеболювання пояснюється їхньою дією, що блокує, на «шляху проведення» болючих імпульсів на рівні закінчень чуттєвих нервів. Вважають також, що саліцилати гальмують синтез речовин (простагландинів), що беруть участь у генерації болючих імпульсів. Механізм протизапальної дії цих препаратів зв'язують з їх антагонізмом з так званих речовин запалення. В основі жарознижуючої властивості цих сполук лежать процеси інгібіювання (уповільнення) дії сполук (простагландини групи Е), що роблять пірогенний вплив на центр теплорегуляції гіпоталамуса. Зниження температури тіла є результатом тепловіддачі внаслідок розширення кровоносних судин шкіри і потовиділення.Аспірин (ацетилсаліцилова кислота) - один з найбільш сильних інгібіторів синтезу простагландинів. Він рідше, ніж інші саліцилати, робить побічні ефекти на організм людини, однак тривале (особливо без контролю лікаря) його використання може привести до серйозних захворювань шлунково-кишкового тракту (виразки і кровотечі шлунка і т.д.). Для зменшення дії ліків, що ушкоджують, слизувату оболонку шлунка його варто приймати після їжі, запиваючи великою кількістю молока. Великі дози аспірину й інших саліцилатів, прийняті протягом тривалого часу, можуть викликати алергійні реакції, прискорити процеси розпаду білків і жирів, викликати ослаблення слуху (дзенькіт у вухах). Тому не слід захоплюватися жарознижуючою властивістю аспірину. Необхідно пам'ятати, що лихоманка - це захисна реакція організму на великі температури, і її придушення (особливо при невисоких температурах) шкідлива для організму. Усе це варто мати на увазі і при прийомі таблеток, що містять ацетилсаліцилову кислоту (аскофен, цитрамон та ін.). Анальгін і амідопирин (пірамідон) широко використовуються при різних болючих відчуттях (головний біль, радикуліти, міозити, невралгії, грипі, лихоманках, ревматизмі). У цих препаратів більш виражений знеболюючий ефект; їх протизапальна дія невелика. Тривале застосування цих ліків може викликати гноблення процесів кровотворення. 3. Снодійливі засоби Снодійливі засоби пригнічуючи впливають на передачу порушення в головному мозку. По механізму впливу на центральну нервову систему їх відносять до наркотичних речовин. Невеликі дози снодійливих засобів діють заспокійливо, середні - викликають сон, великі - наркотичну дію. Бувають препарати тривалої дії (барбітал, фенобарбітал), середньої тривалості (нітразепам, барбаміл) і короткої дії (ноксирон, гексабарбітал). Механізм сну під впливом снодійливих засобів відрізняється від природного, що характеризується чергуванням періодів «повільного» і «швидкого» (до 25% загальної тривалості) сну. Більшість снодійливих укорочує тривалість швидкого сну. Значна кількість снодійливих відноситься до похідних барбітурової кислоти. Сама кислота снотворної дії не робить. Навіть невеликі дози барбітуратів сповільнюють звичайні швидкості рухових і психічних реакцій людини на зовнішні роздратування. Про це повинні пам'ятати водії, тим більше що деякі барбітурати (фенобарбітал і барбітал) мають тривалий наслідок (до 3—5 днів). Для барбитуратів характерний ефект звикання, що розвивається вже через два тижні безупинного прийому. Інша особливість барбітуратів полягає в тому, що вони активують дію ряду ферментів (у мікросомах печінки), дезактивують лікарські сполуки. Тому дія ліків при їхньому спільному прийомі з барбітуратами може бути ослаблено. Барбітурати дещо знижують температуру тіла. 4. Антибактеріальні і хіміотерапевтичні засоби Усі ми за своє життя не раз і не два перехворіли такими інфекційними захворюваннями, як грип ст ангіна. Попередити ці й інші інфекційні хвороби можна за допомогою антисептиків і дезинфікуючих засобів, знищивши мікроби на підступах до організму. Організму в боротьбі з проникаючими в нього хвороботворними мікроорганізмами допомагають хіміотерапевтичні засоби, що володіють антибактеріальною, противірусною, протигрибковою і іншою дією. До антибактеріальних хіміотерапевтичних засобів у першу чергу відносяться сульфаніламідні препарати й антибіотики. Сульфаніламіди — перші антибактеріальні засоби, використані в боротьбі з такими хворобами, як ангіна, пневмонія, дифтерія, різні шлунково-кишкові захворювання (дизентерія й ін.). Вони ефективні в боротьбі і з пневмококами, менінгококами, гонококами. 5. Вітаміни Вітаміни потрібні як їжа і повітря, але в дуже малих кількостях, без них організм не може обійтися. У 1880 р. лікар Н. Н. Лунін довів існування групи речовин, що не відносяться до звичайних частин їжі, але життєво важлива для людини. Його дослідження були продовжені К.Функом у 1911 р., який запропонував їх назву - вітаміни. Ще через 11 років Н. Н. Бессонов відкрив аскорбінову кислоту - вітамін С, що виліковує цингу і підвищує опірність організму до хвороб. Вивчення вітамінів допомогло біохімікам зрозуміти механізм дії лікарських речовин і чимало сприяло успіхам хіміотерапії. Зараз відомо, що аскорбінова кислота полегшує процес переносу атомів водню від харчових речовин до кисню, тобто поліпшує дихання кліток. Інший вітамін, який був названий вітаміном А, відіграє велику роль у процесі сприйняття світла сітківкою ока і необхідний для збереження клітинних оболонок. Він захищає організм від простудних захворювань, пневмонії, хвороб шкіри.Вітамін В1, був відкритий при вивченні причин важкої хвороби бери-бери, що супроводжується прогресуючими паралічами, розладом серцевої діяльності і порушеннями роботи нервової системи. Усі ці явища викликані недоліком в організмі вітаміну В1, що входить до складу декількох ферментів. Останні прискорюють біохімічні реакції й у такий спосіб регулюють складний, багатоступінчастий процес окислювання харчових речовин. До складу вітаміну В1 входять азот і сірка. Інші стадії окислювання вимагають присутності інших вітамінів, часто поєднуваних у загальну групу вітамінів В. До них же зараховують і вітаміни, необхідні для окремих етапів синтезу складних сполук, процесів переносу окремих груп атомів від однієї молекули до іншої, утворення гемоглобіну і т.п. Було доведено, що вітамін В12, що містить у молекулі іон кобальту, необхідний для кровотворення і є прекрасним засобом для вилікування злоякісної анемії. Він виявляє лікувальну дію в мізерно малих кількостях. Вітаміни групи D необхідні для нормального розвитку кіст, вітамін Р (рутин) підсилює дія вітаміну С и підвищує міцність і еластичність стінок кровоносних судин, вітамін Е поліпшує стан нервово-м'язової системи і придушує утворення небезпечних для кліток сполук, що містять вільні радикали (тобто спарені електрони, що мають не, і внаслідок цього надмірно підвищену хімічну активність). Тісний зв'язок між ферментами і вітамінами показує, що, застосовуючи вітаміни для лікування хвороб, лікар, по суті, відновлює ту хімічну рівновагу, що відповідає нормальній роботі організму. Список використаної літератури: 1. Поллер З. Хімія на шляху в третє тисячоріччя / Переклад і передмова Васиной Н.А. – М.: Світ, 1982. 2. Макаров К. А. Хімія і здоров'я: Кн. для позакласного читання. - М.: Освіта, 1995. 3. Конєв С.В. і ін. Одкровення тривимірного світу / Конєв С.В., Аксенцев С.Л., Волотовский И.Д. – Мн.: Вища школа, 1981. 4. Буцкус П.Ф. Книга для читання по органічній хімії: Посібник для учнів 10 класів / Упорядник Буцкус П.Ф. – 2-і. вид., перероблене. – М.: Освіта, 1995. 5. Глинка Н.Л. Загальна хімія: Навч. посібник для вузів. – Л.: Хімія, 1993. 6. Кузнєцов В.И. Загальна хімія: Тенденції розвитку. – М.: Вища школа, 1999. 7. Хімія і життя (журнал): №4, 1992. 8. Розен Б.Я. Хімія – союзник медицини / Розен Б.Я. і Шарипова Ф.С. – Видавництво Науки Казахської РСР, 1984. | |
| Переглядів: 828 | |
| Всього коментарів: 0 | |