中等卫生学校化学教学应更具“职业性”

2013-09-02 08:24
卫生职业教育 2013年7期
关键词:职业性氧气红细胞

丁 宇

(鞍山师范学院附属卫生学校,辽宁 鞍山 114001)

化学是中等卫生学校护生必修的基础课程之一,化学知识是从事护理工作的理论和实践基础,是医疗人员能力和素质的重要组成部分。学好本课程不仅能为护生学习医学基础课程如生物化学、生理学、药理学、卫生学等打好基础,而且可以从化学角度对护生进行科学思维和科学研究等综合素质的培养,其重要性不言而喻[1]。然而,据笔者对本校2008级248名护生的抽样调查发现,有62.5%的护生不明确学习化学的目的;21.0%的护生认为化学理论枯燥乏味,缺乏学习兴趣。教师在教学中也往往会深陷目标过高、思维定势、“推己及人”的教学误区中,从而给护生的学习带来更大压力。

中等卫生学校化学课程具有很强的针对性,是为护生即将从事的临床医疗工作做准备的。作为化学教师,应以“实用为主,够用为度”,在教学中尽量做到化学知识向临床医学知识靠拢,更好地发挥其“职业性”的特点,使学生明白学习本课程的目的性和重要性,激发他们学习的积极性。笔者在授课中将化学知识与临床医学知识有机结合,使枯燥的理论知识充满新意。现总结如下。

1 人体内的化学平衡

化学平衡移动是一个教学难点,学生较难掌握,并且认为与实际联系不大,没什么用处。此时,教师可向学生提出两个问题来吸引学生的注意力:氧气是怎么被输送到人体各个组织的?煤气中毒是怎么回事?

人体内输氧过程就是一个化学平衡移动过程,人体血液中的血红蛋白(Hb)携带氧气在全身运转,具有下列平衡:

Hb+O2HbO2(氧合血红蛋白)

利用化学平衡移动原理[2],当人体吸入O2时,肺部氧气浓度增大,平衡向着生成氧合血红蛋白(HbO2)的正反应方向移动,血红蛋白吸收氧气;当氧合血红蛋白随血液循环流经体内组织时,组织内由于氧气被利用而消耗,导致氧气浓度降低,于是平衡向氧合血红蛋白分解的逆反应方向移动,释放出氧气,以维持组织对氧的需要。

吸入CO是煤气中毒的主要原因,也是基于平衡移动的原理:

HbO2+CO HbCO+O2

CO与Hb的结合能力是O2与Hb结合能力的240倍,因此CO可与O2竞争血液中的载氧体血红蛋白(Hb),从而降低血液运输氧的能力。煤气中毒的救治方法就是加大氧气的浓度,使上述平衡向逆反应方向移动,把CO从与血红蛋白的结合物中置换出来,从而恢复血红蛋白的载氧功能。用纯氧救助,1个小时就能使血液中CO的含量下降一半;用新鲜空气救助,4个小时可使血液中CO含量下降一半。

2 人体内的缓冲体系

在讲到“缓冲溶液”部分时,许多学生觉得不好理解,因而兴趣不大。为此,在讲课前向学生提问:人体代谢过程中会不断产生酸性、碱性物质,为什么这些物质没有使血液的[H+]升高或降低,血液的pH值仍维持在7.35~7.45之间呢?从而引起学生听讲的兴趣。在讲完基本原理后,揭示问题的答案:人体血液中存在的H2CO3-HCO3-缓冲体系[2],是维持血液正常pH值的主要因素,它存在下列质子传递平衡:

H2CO3发挥其抗碱作用,HCO3-发挥其抗酸作用,使血液的pH保持稳定。另外,在研究人体生理机制、体液中酸碱平衡、水盐代谢、蛋白质分离和纯化、核酸及遗传基因等方面的问题时,都要用到缓冲溶液及其配制原理。

3 配位化合物在医药学中的应用

在讲解配位化合物的时候,不妨给学生多讲讲其在医药学中的应用。比如前面提到的输送氧气的血红蛋白中的亚铁血红素,是一个含铁的配合物;胰岛素是含锌的配合物;维生素B12是含钴的配合物……

例如,当铅被人体吸收后,经过体内循环,积存于肝肾而达于骨,在骨内以不溶性的磷酸三铅[Pb3(PO4)2]存在,柠檬酸钠溶液(Na3C6H5O7)能溶解磷酸三铅,使铅成为难电离的柠檬酸铅[Pb(C6H5O7)]配离子,从肾脏排出。近年来,医学上也用Ca-EDTA(即E D T A-二钠与钙形成的螯合物)治疗职业性铅中毒。这种通过选择合适的配体排除体内有毒或过量金属离子的方法称为螯合疗法,所用的螯合剂称为促排剂或解毒剂[3]。

某些配合物还有抗病毒的活性,其原理是病毒的核酸和蛋白体均为配体,能和阳离子作用,生成生物金属配合物。配阳离子或与细胞外病毒作用,或占据细胞表面防止病毒的吸附,或防止病毒在细胞内再生,从而阻止病毒的增殖。1964年,美国科学家罗森伯格发现,顺-[PtCl2(NH3)2](简称顺铂)对人体生殖泌尿系统、头颈部以及其他软组织的恶性肿瘤有显著疗效,和其他抗癌剂联合使用有明显的协同作用。10年后康纳等人又合成新的Pt(Ⅱ)配合物,在抑制血浆细胞癌方面,效率比顺铂高30~40倍。

4 人体中的生物元素

人体必需元素共28种,其中宏量元素11种,占人体99.95%,它们是构成机体各种细胞、组织、器官和体液的主要元素;还有 B、F、Si、Mn、V、Co、Cu、Zn、Se 等 17 种人体必需的微量元素[3]。

硒(Se)就是其中之一。以往人们对硒存在误解,其实当硒的浓度为0.1ppm时是有益的,但高于4ppm时则是有毒的,达到10ppm时可致癌。硒的所有化合物都有剧毒,会引起皮肤斑疹、头痛、嗅觉丧失。但硒却能抑制一切主要的有害金属元素的毒性(例如Hg、Cd等)。众所周知的克山病(因在黑龙江克山县发现而命名,是一种导致心肌坏死的病症)和大骨节病(分布在我国东北、西北和西南,病人四肢关节对称性疼痛、变形、屈伸受限、肌肉萎缩)就是由于缺硒造成的。通过采用投硒的方法,例如以N a2Se O3喷洒农作物,以提高人体内硒水平,有效防止了疾病的发展。在硒的生化研究上,最主要的成果是1973年发现了含硒的谷胱甘肽氧化物酶,首次在分子水平上弄清了硒的生理意义。近期关于艾滋病的研究表明,艾滋病病人血浆中硒水平明显低于正常人,这对于研究艾滋病的发展及病因有着重要意义。

5 人体内的渗透现象

在讲解渗透压知识的时候,可以问学生:人为什么会感觉口渴?临床上静脉注射为什么使用5%的葡萄糖或0.9%的氯化钠?

渗透现象在动植物中是普遍存在的。动植物体内的细胞膜是一种很容易透水,而几乎不能透过溶解于细胞液中物质的薄膜。正常人体内的血液、组织液等都具有一定的渗透压,如果人们食物过咸或运动时排汗过多,就会有口渴感,这是由于体液浓度增大而引起渗透压升高的缘故。通过饮水可降低体液中可溶物的浓度而使渗透压恢复正常。

正常人血浆的渗透浓度为303.7mmol/L,渗透浓度在280~320mmol/L范围内的溶液为等渗溶液,渗透浓度高于320mmol/L的为高渗溶液,低于280mmol/L的为低渗溶液。临床上给病人补液使用的葡萄糖和生理盐水都属于等渗溶液,否则会使体内水分调节失常、细胞变形和破坏。如将红细胞放在低渗溶液中,溶液会进入红细胞使红细胞逐渐胀大,失去正常形态,以致破裂,这种现象医学上称为溶血现象;若把红细胞放在高渗溶液中,细胞内液水分子会透过细胞膜进入高渗溶液使红细胞逐渐皱缩,皱缩的红细胞容易聚集成团块,造成栓塞。

与临床医学密切相关的化学知识不胜枚举,通过理论密切联系实际的教学,使学生明白学习化学的目的和意义,学生学习化学的兴趣也会有所提高。爱因斯坦曾说:“兴趣是最好的老师。”从这个意义上说,教师首先应培养学生对这门课程的兴趣[4]。在教学中,讲述与临床医学相关的化学知识,使基础差、听课困难的学生有了能听懂的内容,不仅活跃了课堂气氛,而且增强了学生学习的兴趣,比起单纯枯燥的理论讲述,对学生更有吸引力,学生也更容易记忆和理解。

[1]张锦楠.化学[M].北京:人民卫生出版社,2002.

[2]汤启昭.无机化学[M].北京:中央广播电视大学出版社,2004.

[3]黄南珍.无机化学[M].北京:人民卫生出版社,2006.

[4]刘知新.化学教学论[M].南宁:广西教育出版社,1996.

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