strona 1/6 Wpływ różnorodnych substancji na organizm człowieka Dorota Lewandowska, Anna Warchoł, Lidia Wasyłyszyn Treść podstawy programowej: Działanie niektórych substancji na organizm człowieka: leki, trucizny, alkohole, narkotyki, nawozy, środki ochrony roślin. Zagadnienia do powtórki Substancje wpływające na organizm ludzki: 1. Leki 2. Trucizny 3. Alkohole 4. Narkotyki 5. Nawozy 6. Środki ochrony roślin (pestycydy) Kompendium wiedzy W organizmie ludzkim zachodzi wiele skomplikowanych reakcji chemicznych. Można powiedzieć, że człowiek jest swoistą fabryką chemiczną, bardzo wrażliwą na wpływ czynników zewnętrznych. Często z przyjmowanym pożywieniem, wodą czy wdychanym powietrzem, do organizmu ludzkiego dostają się substancje, które mają wpływ na procesy w nim zachodzące. 1. Leki Leki to związki chemiczne, ich mieszaniny otrzymane z roślin lub syntetycznie w laboratoriach chemicznych i farmaceutycznych. Zanim trafią do aptek przechodzą różnorodne próby i testy. Mimo to ich nadmierne lub niewłaściwe zażywanie ma na organizm szkodliwy wpływ. Zadaniem leków jest: zmieniać procesy biochemiczne zachodzące w organizmie w pożądanym kierunku, uzupełniać niedobory substancji lub likwidować ich nadmiar, powstrzymywać rozwój bakterii i wirusów lub je niszczyć.
strona 2/6 Do ważnych wydarzeń, które przyczyniły się do rozwoje współczesnej farmacji należą, m.in.: otrzymanie w laboratorium kwasu acetylosalicylowego, głównego składnika aspiryny, substytutu substancji zawartej w korze wierzby, która od czasów starożytnych była podawana jak środek przeciwgorączkowy oraz uśmierzający ból, wyodrębnienie przez Kazimierza Funka, polskiego biochemika, w roku 1912 witaminy B oraz 1 stworzenie nauki o witaminach, odkrycie w 1928 roku przez Alexandra Fleminga penicyliny, pierwszego antybiotyku, który został uznany za największe dobrodziejstwo ludzkości. Chemia leków jest to dynamicznie rozwijająca się dziedzina nauki, której zadaniem jest projektowanie leków, badanie ich wpływu na organizm ludzki, określanie niezbędnych bezpiecznych dla organizmu dawek oraz przewidywanie skutków ubocznych ich stosowania. Konieczna jest tu współpraca chemików, farmaceutów, biologów, lekarzy i innych specjalistów, stąd coraz więcej uczelni wyższych proponuje studentom specjalności łączące te dziedziny nauki. Zażywając leki należy pamiętać: aby zawsze stosować się do zaleceń lekarza, o tym, żeby najpierw przeczytać ulotkę informującą o zalecanej dawce oraz możliwych działaniach ubocznych że niewłaściwie podany lek może stać się trucizną że zażywanie niektórych leków (środków przeciwbólowych, nasennych, psychotropowych) może spowodować uzależnienie zwane lekomanią że, zażywanie większości leków przeciwbólowych, może prowadzić do blokowania szpiku kostnego a w konsekwencji do choroby zwanej anemią. 2. Trucizny Trucizny substancje naturalne lub syntetyczne, które nawet w małych ilościach zakłócają funkcje życiowe organizmu. Niektóre związki chemiczne podawane w małych dawkach (poniżej 1 mg) stosowane są jako środki lecznicze, zażywane w większych dawkach mogą powodować zatrucie, a nawet śmierć. Substancje chemiczne mogą przedostawać się do organizmu różnymi drogami przez : skórę, układ oddechowy, przewód pokarmowy. Jady (toksyny) substancje trujące wytwarzane przez grzyby, drobnoustroje i zwierzęta (np. przez żmiję). Muchomor sromotnikowy wytwarza związek o nazwie falloidyna, który jest bardzo toksyczny i już w ilości 50 mikrogramów może zabić mysz.
Do najczęściej spotykanych trucizn należą: strona 3/6 tlenek węgla(ii) zwany czadem łączy się trwale z hemoglobiną blokując w ten sposób przenoszenie tlenu (śmiertelnie trujący!), metanol picie lub wchłanianie par powoduje ślepotę, paraliż, a nawet śmierć, metale ciężkie i ich związki: Nazwa metalu rtęć kadm ołów Symbol metalu Hg Cd Pb Skutki działania na organizm człowieka Atakuje głównie mózg, prowadzi do: zaburzenia: wzroku, słuchu, mowy, koordynacji ruchów, żucia i połykania, upośledzenia umysłowego Powoduje: zmiękczenie i nowotwory kości, zanik mięśni, nadciśnienie prowadzące do wylewów krwi do mózgu, uszkodzenie nerek Wywołuje: alergie, agresję, schizofrenię, nowotwory. Chroniczne zatrucie ołowiem to ołowica. Toksyczność wybranych metali 1 : Metal Dawka dla człowieka toksyczna śmiertelna rtęć 150 300 mg 0,4 g kadm 3 330 mg 1,5 9 g ołów 1 mg 10 g Tytoń zawiera wiele toksycznych substancji, w tym około 50 z nich jest rakotwórczych 2. Jedną z nich jest nikotyna. Palenie tytoniu wywołuje choroby nowotworowe i choroby serca. 1 N.W.Skinder Prozdrowotne nauczanie chemii, Chemia w szkole, nr 2/2001 2 Z.Kluz, K.Łopata Gimnazjum, podrecznik, Chemia WSiP 1999
strona 4/6 Nikotyna jedna z najszybciej działających trucizn (poraża układ nerwowy i mięsień sercowy, podwyższa ciśnienie krwi). Dawka powyżej 20 mg jest trująca, a większa od 40 60 mg jest śmiertelna dla człowieka. Systematyczne przyjmowanie niewielkich ilości nikotyny poprzez palenie papierosów prowadzi do przewlekłego zatrucia organizmu oraz uzależnienia zwanego nikotynizmem. Bierne palenie na ten rodzaj palenia są narażone osoby niepalące, przebywające w środowisku palaczy. Wdychanie dymu przez osoby niepalące jest równie szkodliwe jak wdychanie dymu przez osobę palącą. Oprócz nikotyny dym papierosowy zawiera wiele szkodliwych substancji np. tlenek węgla(ii), a także substancje rakotwórcze (kancerogenne). 3. Alkohole Napoje zawierające alkohol etylowy pito już w czasach starożytnych. Alkohol ten szczególnie toksycznie działa na ośrodkowy układ nerwowy, przewód pokarmowy i wątrobę. Działanie etanolu na organizm zależy od: spożytej ilości napoju zawierającego etanol, stężenia alkoholu w napoju, wieku, wzrostu i ciężaru ciała. Zależność między stężeniem alkoholu we krwi człowieka a reakcją organizmu 1 : Stężenie alkoholu we krwi w promilach Reakcja organizmu na alkohol 0,1 stan fizjologiczny 0,2 1,5 pobudzenie psychoruchowe 1,0 2,5 zaburzenie psychiki i równowagi 1,2 3,3 utrata koordynacji myśli i ruchów 2,5 4,0 sen narkotyczny 5 śmierć (porażenie układu nerwowego i krążenia) Śmiertelna dawka alkoholu wynosi 6-8 g/kg masy ciała dorosłego człowieka i 3 g/kg masy ciała dziecka Systematyczne picie prowadzi po pewnym czasie do uzależnienia zwanego alkoholizmem. Alkohol powoduje przyzwyczajenie (nałóg), czemu sprzyjają czynniki środowiskowe, obyczaj i dostępność alkoholu. Uzależnienie od alkoholu zaczyna się i rozwija podstępnie, często bez świadomości zainteresowanej osoby. Metanol jest trucizną znacznie bardziej niebezpieczną od etanolu, jednorazowe spożycie stosunkowo niewielkiej dawki (15 cm 3 ) może spowodować ślepotę, a przy większej ilości (około 100 cm 3 ) śmierć. 1 Z.Kluz, K.Łopata Chemia w gimnazjum, WSiP 1999
strona 5/6 4. Narkotyki Narkotyki to substancje pochodzenia roślinnego lub otrzymane syntetycznie, są stosowane jako substancje odurzające, halucynogenne, przeciwbólowe. Do najczęściej stosowanych narkotyków należą: morfina, heroina, amfetamina, kokaina, LSD, meskalina. Narkotyki mają katastrofalny wpływ na organizm ludzki: zmieniają wrażliwość układu nerwowego na bodźce wewnętrzne i zewnętrzne powodują trwałe uzależnienia narkomanię, (w zależności od rodzaju narkotyku wywołuje ją przyjęcie 4 5 dawek, a nawet w przypadku niektórych bardzo mocnych zaledwie jednej dawki) wstrzykiwane dożylnie w warunkach niesterylnych powodują roznoszenie różnorodnych chorób miedzy innymi żółtaczki i wirusa HIV itp.) niszczą zdrowie psychiczne i fizyczne człowieka, stają się przyczyną agresji oraz źródłem wielu przestępstw. powodują nieodwracalne zmiany w organizmie ludzkim prowadzące do śmierci (przyspieszone tętno, nadmierną utratę płynów, rozszerzone źrenice, utratę świadomości, konwulsje, śmierć) Objawy głodu narkotycznego: psychiczne to niekontrolowana konieczność dostarczania do organizmu kolejnych porcji narkotyku fizyczne to ból mięśni, zaburzenia pracy serca, układu oddechowego i nerwowego Ponieważ sprzedaż narkotyków jest źródłem ogromnych dochodów finansowych, dlatego handlarze narkotyków posuwają się do różnorodnych podstępów mających na celu pozyskiwanie potencjalnych klientów. Stąd dodawanie narkotyków do słodyczy, gum do żucia, napojów, tytoniu. Należy wystrzegać się kupowania tego rodzaju produktów od przypadkowo spotkanych ludzi. 5. Nawozy Nawozy liczne środki dodawane do gleby w celu zwiększenia wydajności plonów. NAWOZY OBORNIK NATURALNE KOMPOST MINERALNE (SZTUCZNE) azotowe fosforowe potasowe wapniowe Bardzo często stosuje się nawozy mineralne zawierające dwa lub więcej składników. Do takich nawozów zaliczana jest np. polifoska (NPK).
strona 6/6 Używanie nawozów sztucznych wymaga bezwzględnego zachowania pewnych reguł, zarówno ilość jak i skład chemiczny stosowanych nawozów musi być dobrany do rodzaju gleby. Zbyt duże dawki nawozów: przyczyniają się do zmęczenia i zniszczenia gleby, nie są one całkowicie wykorzystywane przez rośliny, nadmiar jest wymywany do wód gruntowych i rzek, a to prowadzi do ich zniszczenia i eutrofizacji zaburzają rozwój organizmów glebowych, powodują zmiany jakościowe i ilościowe flory i fauny glebowej. 1 Na przykład dostające się w sposób pośredni azotany (poprzez wodę oraz spożywane warzywa, przetwory mleczne) powodują zmiany w hemoglobinie uniemożliwiające jej przenoszenie tlenu. 2 6. Środki ochrony roślin. (Pestycydy) W celu zwiększania plonów rolnicy muszą chronić rośliny przed szkodliwym działaniem wielu organizmów roślinnych i zwierzęcych. PESTYCYDY FUNGICYDY INSEKTYCYDY HERBICYDY ROTENDYCYDY (grzybobójcze) (owadobójcze) (chwastobójcze) (gryzoniobójcze) Sposób stosowania pestycydów: opylanie opryskiwanie stosowanie proszku stosowanie maści stosowanie granulatu Człowiek i zwierzęta narażeni są na bezpośrednie (w czasie stosowania) lub pośrednie (z pokarmem, wodą) oddziaływanie pestycydów. Mają one działanie mutagenne (zmieniające strukturę genów, chromosomów) 3 i kancerogenne (rakotwórcze). Bardzo ważne jest, aby po zastosowaniu pestycydu do momentu zebrania plonu zachować okres karencji, odpowiadający okresowi rozpadu substancji aktywnej preparatu. Karencja jest podstawowym sposobem zabezpieczania konsumentów przez ubocznym skutkiem działania środków ochrony roślin. 4 1 K.Łopata, E.Rudnik, E. Nowak, Tajemnice gleby, Chroń swoje środowisko, 1997 WSiP, Warszawa 2 Praca zbiorowa, Encyklopedia biologiczna cz. I, 1999,OPRES, Kraków 3 Praca zbiorowa, Encyklopedia biologiczna cz. VIII, 1999,OPRES, Kraków 4 Praca zbiorowa, Encyklopedia biologiczna cz. V, 1999,OPRES, Kraków