丁 宇
(鞍山師范學院附屬衛生學校,遼寧 鞍山 114001)
化學是中等衛生學校護生必修的基礎課程之一,化學知識是從事護理工作的理論和實踐基礎,是醫療人員能力和素質的重要組成部分。學好本課程不僅能為護生學習醫學基礎課程如生物化學、生理學、藥理學、衛生學等打好基礎,而且可以從化學角度對護生進行科學思維和科學研究等綜合素質的培養,其重要性不言而喻[1]。然而,據筆者對本校2008級248名護生的抽樣調查發現,有62.5%的護生不明確學習化學的目的;21.0%的護生認為化學理論枯燥乏味,缺乏學習興趣。教師在教學中也往往會深陷目標過高、思維定勢、“推己及人”的教學誤區中,從而給護生的學習帶來更大壓力。
中等衛生學校化學課程具有很強的針對性,是為護生即將從事的臨床醫療工作做準備的。作為化學教師,應以“實用為主,夠用為度”,在教學中盡量做到化學知識向臨床醫學知識靠攏,更好地發揮其“職業性”的特點,使學生明白學習本課程的目的性和重要性,激發他們學習的積極性。筆者在授課中將化學知識與臨床醫學知識有機結合,使枯燥的理論知識充滿新意?,F總結如下。
化學平衡移動是一個教學難點,學生較難掌握,并且認為與實際聯系不大,沒什么用處。此時,教師可向學生提出兩個問題來吸引學生的注意力:氧氣是怎么被輸送到人體各個組織的?煤氣中毒是怎么回事?
人體內輸氧過程就是一個化學平衡移動過程,人體血液中的血紅蛋白(Hb)攜帶氧氣在全身運轉,具有下列平衡:
Hb+O2HbO2(氧合血紅蛋白)
利用化學平衡移動原理[2],當人體吸入O2時,肺部氧氣濃度增大,平衡向著生成氧合血紅蛋白(HbO2)的正反應方向移動,血紅蛋白吸收氧氣;當氧合血紅蛋白隨血液循環流經體內組織時,組織內由于氧氣被利用而消耗,導致氧氣濃度降低,于是平衡向氧合血紅蛋白分解的逆反應方向移動,釋放出氧氣,以維持組織對氧的需要。
吸入CO是煤氣中毒的主要原因,也是基于平衡移動的原理:
HbO2+CO HbCO+O2
CO與Hb的結合能力是O2與Hb結合能力的240倍,因此CO可與O2競爭血液中的載氧體血紅蛋白(Hb),從而降低血液運輸氧的能力。煤氣中毒的救治方法就是加大氧氣的濃度,使上述平衡向逆反應方向移動,把CO從與血紅蛋白的結合物中置換出來,從而恢復血紅蛋白的載氧功能。用純氧救助,1個小時就能使血液中CO的含量下降一半;用新鮮空氣救助,4個小時可使血液中CO含量下降一半。
在講到“緩沖溶液”部分時,許多學生覺得不好理解,因而興趣不大。為此,在講課前向學生提問:人體代謝過程中會不斷產生酸性、堿性物質,為什么這些物質沒有使血液的[H+]升高或降低,血液的pH值仍維持在7.35~7.45之間呢?從而引起學生聽講的興趣。在講完基本原理后,揭示問題的答案:人體血液中存在的H2CO3-HCO3-緩沖體系[2],是維持血液正常pH值的主要因素,它存在下列質子傳遞平衡:

H2CO3發揮其抗堿作用,HCO3-發揮其抗酸作用,使血液的pH保持穩定。另外,在研究人體生理機制、體液中酸堿平衡、水鹽代謝、蛋白質分離和純化、核酸及遺傳基因等方面的問題時,都要用到緩沖溶液及其配制原理。
在講解配位化合物的時候,不妨給學生多講講其在醫藥學中的應用。比如前面提到的輸送氧氣的血紅蛋白中的亞鐵血紅素,是一個含鐵的配合物;胰島素是含鋅的配合物;維生素B12是含鈷的配合物……
例如,當鉛被人體吸收后,經過體內循環,積存于肝腎而達于骨,在骨內以不溶性的磷酸三鉛[Pb3(PO4)2]存在,檸檬酸鈉溶液(Na3C6H5O7)能溶解磷酸三鉛,使鉛成為難電離的檸檬酸鉛[Pb(C6H5O7)]配離子,從腎臟排出。近年來,醫學上也用Ca-EDTA(即E D T A-二鈉與鈣形成的螯合物)治療職業性鉛中毒。這種通過選擇合適的配體排除體內有毒或過量金屬離子的方法稱為螯合療法,所用的螯合劑稱為促排劑或解毒劑[3]。
某些配合物還有抗病毒的活性,其原理是病毒的核酸和蛋白體均為配體,能和陽離子作用,生成生物金屬配合物。配陽離子或與細胞外病毒作用,或占據細胞表面防止病毒的吸附,或防止病毒在細胞內再生,從而阻止病毒的增殖。1964年,美國科學家羅森伯格發現,順-[PtCl2(NH3)2](簡稱順鉑)對人體生殖泌尿系統、頭頸部以及其他軟組織的惡性腫瘤有顯著療效,和其他抗癌劑聯合使用有明顯的協同作用。10年后康納等人又合成新的Pt(Ⅱ)配合物,在抑制血漿細胞癌方面,效率比順鉑高30~40倍。
人體必需元素共28種,其中宏量元素11種,占人體99.95%,它們是構成機體各種細胞、組織、器官和體液的主要元素;還有 B、F、Si、Mn、V、Co、Cu、Zn、Se 等 17 種人體必需的微量元素[3]。
硒(Se)就是其中之一。以往人們對硒存在誤解,其實當硒的濃度為0.1ppm時是有益的,但高于4ppm時則是有毒的,達到10ppm時可致癌。硒的所有化合物都有劇毒,會引起皮膚斑疹、頭痛、嗅覺喪失。但硒卻能抑制一切主要的有害金屬元素的毒性(例如Hg、Cd等)。眾所周知的克山病(因在黑龍江克山縣發現而命名,是一種導致心肌壞死的病癥)和大骨節?。ǚ植荚谖覈鴸|北、西北和西南,病人四肢關節對稱性疼痛、變形、屈伸受限、肌肉萎縮)就是由于缺硒造成的。通過采用投硒的方法,例如以N a2Se O3噴灑農作物,以提高人體內硒水平,有效防止了疾病的發展。在硒的生化研究上,最主要的成果是1973年發現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義。近期關于艾滋病的研究表明,艾滋病病人血漿中硒水平明顯低于正常人,這對于研究艾滋病的發展及病因有著重要意義。
在講解滲透壓知識的時候,可以問學生:人為什么會感覺口渴?臨床上靜脈注射為什么使用5%的葡萄糖或0.9%的氯化鈉?
滲透現象在動植物中是普遍存在的。動植物體內的細胞膜是一種很容易透水,而幾乎不能透過溶解于細胞液中物質的薄膜。正常人體內的血液、組織液等都具有一定的滲透壓,如果人們食物過咸或運動時排汗過多,就會有口渴感,這是由于體液濃度增大而引起滲透壓升高的緣故。通過飲水可降低體液中可溶物的濃度而使滲透壓恢復正常。
正常人血漿的滲透濃度為303.7mmol/L,滲透濃度在280~320mmol/L范圍內的溶液為等滲溶液,滲透濃度高于320mmol/L的為高滲溶液,低于280mmol/L的為低滲溶液。臨床上給病人補液使用的葡萄糖和生理鹽水都屬于等滲溶液,否則會使體內水分調節失常、細胞變形和破壞。如將紅細胞放在低滲溶液中,溶液會進入紅細胞使紅細胞逐漸脹大,失去正常形態,以致破裂,這種現象醫學上稱為溶血現象;若把紅細胞放在高滲溶液中,細胞內液水分子會透過細胞膜進入高滲溶液使紅細胞逐漸皺縮,皺縮的紅細胞容易聚集成團塊,造成栓塞。
與臨床醫學密切相關的化學知識不勝枚舉,通過理論密切聯系實際的教學,使學生明白學習化學的目的和意義,學生學習化學的興趣也會有所提高。愛因斯坦曾說:“興趣是最好的老師?!睆倪@個意義上說,教師首先應培養學生對這門課程的興趣[4]。在教學中,講述與臨床醫學相關的化學知識,使基礎差、聽課困難的學生有了能聽懂的內容,不僅活躍了課堂氣氛,而且增強了學生學習的興趣,比起單純枯燥的理論講述,對學生更有吸引力,學生也更容易記憶和理解。
[1]張錦楠.化學[M].北京:人民衛生出版社,2002.
[2]湯啟昭.無機化學[M].北京:中央廣播電視大學出版社,2004.
[3]黃南珍.無機化學[M].北京:人民衛生出版社,2006.
[4]劉知新.化學教學論[M].南寧:廣西教育出版社,1996.