野外實習和實驗是中學生物教學的重要內容,可將書本上枯燥的理論知識與豐富多彩的大自然相結合,有助于培養學生的學習興趣,增強環境保護的意識。通過野外觀察、標本采集、動手實驗等科學實踐活動,可以增強學生的動手能力和主觀能動性,并對生物學研究的一些基本手段有一個初步的了解。中學生好奇心強、求知欲濃,總想親自動手,但缺乏對毒物的足夠認識,有時會受毒物侵害,并因無應急措施而使病變惡化,所以弄清實習中常見的、教材中涉及的致毒生物和實驗藥品等的化學分類、毒理、應急處理和防治等方面的知識是十分必要的。
一、毒物的化學分類、毒理及分布
1.致毒的動植物
(1)含生物堿類 生物堿為一類含氮的有機物。毒理為主要作用于中樞神經和植物性神經,大多表現為神經系統的功能紊亂。主要分布于植物界,含量最多的是罌粟科、防己科、茄科、毛茛科、小檗科、豆科、夾竹桃科、馬錢科、茜草科和石蒜科等,如教材中列舉的馬鈴薯、青色番茄、鮮金針菜,常見的罌粟、石榴皮等;動物中如蟾蜍分泌的毒汁。
(2)含甙類 甙是由糖類和非糖類化合物縮合而成的。
強心甙類:主要作用于消化系統及心肌。使Na+—K+泵運轉失靈,心肌興奮性升高,心律失常。主要分布在夾竹桃科和蘿藦科,如夾竹桃、萬年青、洋地黃;動物中如蟾蜍分泌的蟾酥。
清甙:含氰基(—C≡N),水解后產生氫氰酸,—C≡N易與細胞色素氧化酶結合,阻斷了Fe3+還原成Fe2+,使組織細胞無法利用紅細胞系帶的氧,導致組織窒息,神經系統先興奮后麻痹。植物中以薔薇科為主,其次為禾本科、豆科、忍冬科等,如苦杏仁、桃仁、蘋果仁;動物中如“四大家魚”和鯉魚等的膽。
皂甙:多帶苦辣味,強烈刺激胃腸道,并可使神經系統先興奮、后抑制,還有溶血作用。主要存在于豆科、無患子科、菊科和葫蘆科,如皂角莢、白頭翁、桔梗;棘皮動物中的海參、海膽等。
蒽甙:多具瀉下作用,多存在于蓼科、豆科和百合科等植物。
(3)含毒蛋白類 主要存在于種子中,毒性在于其毒蛋白,或影響運動神經—骨骼肌的傳導功能;或傷害心臟、凝血;或大量出血。植物主要為豆科、大戟科中的種,如巴豆、蓖麻、油桐等的種子;動物如海蜇、毒蛇、蝎、毒蜘蛛、蜂、水蛭、水母等。
(4)含有機胺類 NH3中的H被烴基取代后生成,常作用于胃腸道。主要分布在動物,如海葵、“四大家魚”和鯉魚的膽,海產的金槍魚、鮐魚,蜈蚣;某些植物如歐蕁麻、棉花葉。
其他有毒物質還有含酚或有機酸類、河豚毒素、內酯類、亞硝酸鹽類等。
2.致毒的真菌
(1)毒蘑菇 胃腸炎型:含蘑菇酸化呱啶,引起嘔吐、腹瀉等癥,如毒紅菇;神經精神型:含毒蠅堿、蟾蜍酥、異惡唑類衍生物,引起中樞神經系統紊亂,如毒蠅傘、毒蠅鵝膏;肝損害型:含毒肽、毒傘肽等,使肝細胞壞死,凝血因子減少,引起出血,如毒傘等;溶血型:含鹿花菌素,引起黃疸、蛋白尿,如鹿花菌。
(2)霉菌 黃變米產生的黃綠青霉具神經毒;黃曲霉主要損害肝;臭米面傷害腦、肝、腎。
(3)新鮮木耳 含卟啉類光感物,引發皮炎。
3.致毒的實驗藥品
(1)有機毒物 甲醛:強烈刺激眼及上呼吸道,對中樞神經系統有毒性;苯:由呼吸道吸收入血,抑制細胞核分裂和造血;丙酮:可經呼吸道、消化道和皮膚吸收,使ATP含量減少,有麻醉作用;乙醚:有麻醉后刺激黏膜的作用;乙醇:抑制中樞神經系統,使末梢血管擴張,可致低血糖。
(2)強酸及強堿類 H2SO4、HCl、HNO3可使蛋白質凝固,又使毛細血管通透性增強;NaOH、KOH等破壞組蛋白、脂肪及細胞膜的結構。均有強烈的刺激及腐蝕作用,主要損害肺、肝、腎。
(3)窒息性毒物 CO:與血紅蛋白有極強的親和力,極易形成碳氧血紅蛋白,阻礙細胞利用氧,使中樞神經系統首先受累;CO2:有麻醉和窒息作用;氰化物:與氰甙相似。
(4)其他 碘:刺激、腐蝕皮膚和黏膜,可與蛋白質反應,損傷肺、腎;汞:對蛋白質合成有一定影響,使神經細胞核糖核酸代謝障礙,傷害腎、肝;煙草:主要成分為煙堿,蓄積于肝,劇毒,與HCN相當,作用于N1、N2膽堿受體和中樞神經系統,表現為神經節細胞、骨骼肌的麻痹及腦的抑制;KMnO4:強腐蝕作用,使神經細胞變性、肝腫大及脂肪變性,重者甲狀腺、睪丸萎縮;亞甲基藍:可直接將血紅蛋白氧化為高鐵血紅蛋白,抑制神經系統,加速紅細胞的破壞,導致貧血;龍膽紫:刺激胃腸道,對心、肝、腎有毒性,使高鐵血紅蛋白增加,缺氧而導致休克。
二、毒素進入人體的途徑及初步診斷
毒素總是通過皮膚、消化道、呼吸道、傷口、五官及陰道、直腸等進入。在實習和實驗中,學生往往不深入思考、仔細分辨,而盲目動手,有時則導致中毒。例如因玩蛇而被咬傷、誤食青色番茄、隨意動用實驗藥品等。
中毒后的初步診斷很重要,特別是野外。教師應詳細詢問各個細節,如接觸過、吃過什么,被螫的情況,時間、惡心否、尿量等;仔細觀察瞳孔、呼吸、膚色、傷口等。
三、應急處理
1.立即終止毒物對機體的繼續侵害。
2.迅速消除毒物
(1)由皮膚、眼吸入的可用清水(涼)沖洗。
(2)由傷口進入的,在近心端結扎,松緊程度以不影響深部血流為準,每間隔15~30分鐘放松1~3分鐘。傷口用冷開水、KMnO4(1∶1000)等沖洗。
(3)由胃腸道進入的 催吐:用壓舌板等刺激后壁;對癥洗胃(見下表)。導瀉:常用50%MgSO440~50ml或25%NaSO430~60ml;保護胃粘膜:食蛋清、米湯、牛奶等。
常用洗胃解毒劑
濃度
用途
高錳酸鉀
1∶2000~1∶5000
破壞多種生物堿和強心甙
活性炭
0.2~0.5%懸液(1湯匙加入1000ml水)
除氰化物以外的一切化學物質
過氧化氫
3%溶液10ml加入100ml水中
高錳酸鉀、氰化物等中毒
通用解毒劑(活性炭2份、氧化鎂1份、鞣酸和濃茶水1份)
1~3湯匙置于50~200ml水中(呈糊狀)
對各種中毒均有效果
(4)毒物確定不了,不可武斷。可服通用解毒劑,急送醫院繼續觀察,配合治療。
3.促進體內毒物的排泄 大量飲用濃茶水、糖水或鹽水以利尿。
4.服用常備藥物,如阿托品(有機磷、膽堿、神經毒)、亞甲基藍(亞硝酸鹽類)、硫代硫酸鈉(氰化物)、蛇藥。
四、同學間互幫互助、精心護理
1.靜臥、免煩擾,注意保暖,防外傷。
2.病情許可的鼓勵進食(高蛋白、高維生素類等),對昏迷者注意供給足夠的水分。
3.保持呼吸道暢通、大小便暢通。
4.高熱患者采用降溫。
5.有嘔吐物、排泄物、血液等及時送檢。
五、堅持“預防為主”的原則
師生要重視對中毒知識的學習,充分了解致毒的生物和實驗藥品的種類及識別的方法;其毒性、有毒部位、進入途徑、診斷及應急處理的方法;生物的生活習性、分布地區等。在具備扎實的理論知識的基礎上,勤動腦、大膽動手,保證野外實習及實驗的有效實施。
參考文獻
[1]余超波,段海生.普通生物學野外實習指導[M].武漢:華中師范大學出版社,2006.
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(責任編輯 廖銀燕)