თეატრალიზებული გაკვეთილი მეტად აახლოებს მოსწავლესა და მასწავლებელს და არა მხოლოდ სწავლის მოტივაციის ამაღლებას, ინტელექტუალურ და შემოქმედებით განვითარებას, მოზარდთა სოციალიზაციას, არამედ სწავლების პროცესის მოდერნიზებასა და ახალი ტექნოლოგიების დანერგვასაც უწყობს ხელს.
თეატრალიზებული პრესკონფერენცია „ადამიანი და გარემო“
(მეორე ნაწილი)
ქიმიკოსი: CO ნახშირბად(II)-ის ოქსიდია.
ეკოლოგი: დიდი ქალაქების მცხოვრებლებს ხშირად ავიწყდებათ, რომ ქუჩაში, სადაც აქტიური საავტომობილო მოძრაობაა, მათ ელით „ეკოლოგიური მახე“ – ჰაერში CO-ს 0,05გ/ლ–ზე მაღალი კონცენტრაცია.
ქიმიკოსი: ეს განპირობებულია ნახშირბად(II)-ის ოქსიდის ფიზიკური თვისებებით – ეს არის უფერო, უსუნო აირი; ჰაერის მიმართ მისი სიმკვრივე დაახლოებით ერთის ტოლია.
ბიოლოგი: ნახშირბად(II)-ის ოქსიდი სპეციფიკურად უერთდება სისხლის ჰემოგლობინს და წარმოქმნის კარბოქსილჰემოგლობინის მყარ კომპლექსს, რის შედეგადაც ჰემოგლობინი კარგავს თავის ძვირფას თვისებას, შეკრიბოს და გადაიტანოს ჟანგბადი. ჰემოგლობინის შემადგენლობაში არსებული ორვალენტიანი რკინის მსგავსება ნახშირბად(II)-ის ოქსიდთან რამდენიმე ასეულით აღემატება ჟანგბადთან მის მსგავსებას.
ქიმიკოსი: ქიმიური თვალსაზრისით, ჰემოგლობინი პროტეიდია, რომელიც შედგება ცილოვანი და არაცილოვანი ნაწილებისგან – გლობინისა და ჰემისგან. ჰემში რკინა ორი კოვალენტური და ორი კოორდინაციული ბმით უკავშირდება აზოტის ატომების პიროლურ რგოლებს. ორი გამოუყენებელი ბმიდან ერთი ცილისთვის იხარჯება, მეორე – O2 მოლეკულისთვის ან CO-ისთვის (სქემა 4).
რეაქციაში Hb*O2+CO=Hb*CO+O2 წონასწორობის კონსტანტა უდრის 210–ს.
სქემა 4
ეკოლოგი: ჩასუნთქულ ჰაერში CO–ს მცირე, 0,1%-მდე, შემცველობაც კი ორგანიზმში 60%-ით ბლოკავს ჰემოგლობინს, რაც იწვევს თავის ტკივილს, მეხსიერებისა და ყურადღების კონცენტრირების დარღვევას, გულის უკმარისობას, ზოგჯერ – გონების დაკარგვასაც. თუ დაზარალებული დროულად არ გამოვიყვანეთ „ეკოლოგიური მახიდან“, შესაძლოა, თავის ტვინში სისხლის მიმოქცევა შეუქცევადად დაერღვეს.
ტოქსიკოლოგი: ასეთ დროს დაზარალებულს ჟანგბადს ასუნთქებენ (შეიძლება ამიაკიანი ნარევიც) სისხლძარღვების გასაფართოებლად.
ეკოლოგი: ასევე სახიფათოა ეკოლოგიური საწამლავები, რომლებიც ადამიანის ორგანიზმში წყალთან, ჰაერთან, საკვებთან ერთად ხვდება. ესენი მძიმე მეტალების იონებია: Hg2+, Cu2+, Zn2+, Mn2+, რომლებსაც გოგირდთან დიდი მსგავსება აქვთ (იხ. სქემა 1).
ბიოლოგი: SH ჯგუფები ცოცხალი ორგანიზმისთვის ჰიდროქსილჯგუფებზე არანაკლებ მნიშვნელოვანია. მძიმე მეტალები ბლოკავენ მათ და ფერმენტები ძალას კარგავენ, თუმცა მათი აქტიური ცენტრი თავისუფალია.
წამყვანი: მესმის, რომ ეს საწამლავის ორგანიზმზე ზემოქმედების ერთ-ერთი მექანიზმია: პირველი – ბიოქიმიური სტრუქტურის აქტიური ცენტრის ბლოკირება, მეორე – SH ჯგუფის შებოჭვა.
ოფიცერი: არსებობს საბრძოლო მომწამვლელი ნივთიერებები, რომლებიც ადამიანის ორგანიზმს სწორედ SH ჯგუფების ბლოკირების გზით აზიანებს. ასეთია, მაგალითად, ლუიზიტი.
ტოქსიკოლოგი: ბლოკატორების მოქმედების შესაჩერებლად გამოიყენება ნივთიერებები SH ჯგუფების დიდი შემცველობით, მაგალითად, უნიტოლი.
ისტორიკოსი: 1933 წელს სტრიჟევსკიმ სახალხოდ, ლექციაზე მიიღო 0,2 გრამი სულემა. საწამლავს თავისივე სახელობის ანტიდოტი დააყოლა და გადარჩა!
ქიმიკოსი: ეს კალიუმისა და ნატრიუმის სტაბილიზირებული ხსნარია.
ოფიცერი: მოგეხსენებათ, სულემა ძლიერ მომწამლავია. ის ვერცხლისწყალ(II)-ის ქლორიდია. მეცნიერმა ყველა სკეპტიკოსს დაუმტკიცა ანტიქიმიური თავდაცვის აუცილებლობა და შესაძლებლობა!
ბიოლოგი: მომწამვლელი ნივთიერებების მომდევნო ჯგუფიც ამავე მექანიზმით მოქმედებს, მაგრამ საპირისპირო მიმართულებით: გოგირდწყალბადი და გოგირდნახშირბადი ბლოკავენ ადრენორეცეპტორების მეტალოპროტეიდულ ცენტრებს, რომლებიც ორგანიზმის ჰორმონულ ბალანსზე აგებენ პასუხს.
ფარმაცევტი: რა პარადოქსულიც უნდა იყოს, მომწამვლელ ნივთიერებათა მოქმედების მექანიზმის ცოდნა ფართოდ გამოიყენება მედიკამენტების შექმნისას. ბიოქიმიური სტრუქტურების აქტიური ცენტრის ბლოკირების პრინციპით მოქმედებს ატროპინი – მუსკარინის ანტიდოტი. ამ უკანასკნელს შხამასოკოს შხამი შეიცავს. გულის გლიკოზიდები, რომლებსაც შეიცავს შავბალახას, კუნელისა და შროშანის ექსტრაქტები, ამცირებს ფერმენტ ადენოზინტრიფოსფატაზის აქტივობას SH-ჯგუფების შებოჭვის გზით, რაც გულის მუშაობის სტიმულაციას იწვევს. ანტიდეპრესანტები ბლოკავენ ფერმენტ მონოამინოოქსიდაზის სულფიდრილურ ჯგუფებს, რაც ნერვულ დაბოლოებებში სეროტონინის შემცველობას ზრდის და ამით ანტიდეპრესიულ ეფექტს ახდენს.
ქიმიკოსი: უნდა ითქვას, რომ სეროტონინს აგებულებით წააგავს შოკოლადის კომპონენტები. ამიტომაა, რომ შოკოლადი განწყობილების ამაღლებაში გვეხმარება.
ეკოლოგი: ესაა ადამიანის ორგანიზმზე ნივთიერებათა ზემოქმედების მესამე მექანიზმის ნიმუში (სქემა 1.3). მსგავსი აგებულების მქონე ქიმიური სტრუქტურები ჩაანაცვლებენ, გამოდევნიან, ცვლიან ორგანიზმის მონათესავე ბიოგენურ სტრუქტურებს. ეს მექანიზმი ხშირად არც ისე უვნებელია, როგორც შოკოლადის შემთხვევაში. მაგალითად, თუ სასმელ წყალში Mn2+ იონების შემცველობა აღემატება დასაშვებ ზღვრულ კონცენტრაციას, ისინი ძვლოვანი ქსოვილიდან გამოდევნიან Ca2+ იონებს, ანუ ამ იონების აქტივობა ხსნარში დაახლოებით ერთნაირია. ძვლები მყიფე ხდება. ამის შედეგია მრავლობითი მოტეხილობა, ტრავმების მაღალი ალბათობა ახალშობილებთან.
ფარმაცევტი: სხვათა შორის, კარიესის საწინააღმდეგო პროფილაქტიკური საშუალება ფლუორისტატი სწორედ ჩანაცვლების მექანიზმით მოქმედებს.
ქიმიკოსი: ამავე მექანიზმით ხდება ადამიანის ორგანიზმზე ნარკოტიკების ზემოქმედებაც. ნარკოტიკები ქიმიური აღნაგობით პირიმიდინის წარმოებულებია, ანუ ჰგავს აზოტოვანსაფუძვლიანებს, კერძოდ, თიმინს, ციტოზინს, ურაცილს, რომლებიც აუცილებელია ნუკლეინმჟავების ბიოსინთეზისთვის.
ტოქსიკოლოგი: დიახ, ნარკოტიკები ჰგვანან ბიოგენურ ამინებს. ისინი იოლად ერთვებიან მიმოცვლით პროცესებში და თავის შესაბამისად გადააწყობენ. ამის შედეგად ორგანიზმის ენერგია ნარკოტიკული ნივთიერებების გადასამუშავებლად იხარჯება, სასიცოცხლო მნიშვნელობის პროცესები კი ზარალდება. ამასთან, ნარკოტიკული ნივთიერების აღმქმელი ეგრეთ წოდებული ოპიატური რეცეპტორები განთავსებულია ნერვულ წნულებში, რომლებიც ტკივილის იმპულსს ატარებენ. ამიტომაც წარმოიშობა ნარკოტიკული უკმარისობით გამოწვეული ტკივილები, სახსრების ტეხა, აღგზნებადობა და სხვა.
წამყვანი: ისეთი შთაბეჭდილება მრჩება, რომ ადამიანის ყველა ავადმყოფობა ქიმიიდან მომდინარეობს.
ექიმი: არა მარტო ქიმიიდან – ავადმყოფობის გამომწვევია მიკრობებიც, მათთან ბრძოლაში კი სწორედ ქიმია გვეხმარება.
ბიოლოგი: მიკრობები ცოცხალი ორგანიზმებია, შესაბამისად, ცილოვანი აგებულება აქვთ.
ქიმიკოსი: ცილები ფერად რეაქციას იძლევიან. მაგალითად, მოწითალო-მოიისფრო შეფერილობა გამოწვეულია Cu(OH)2–ით. ისინი ჰიდროლიზდებიან (ასე შეისწავლიან მათი მაკრომოლეკულის შემადგენლობას), განიცდინ დენატურაციას, ანუ მაკროსტრუქტურები ირღვევა მაღალი ტემპერატურის, რადიაციის, მექანიკური ზემოქმედებით, ქიმიური რეაგენტების ზემოქმედებით.
ექიმი: ამ მიზეზით ანტიბიოტიკების პირველი ჯგუფი, შეიძლება თქვას, დენატურაციული მოქმედებისაა, მაგალითად, ფენოლი, ფორმალდეჰიდი ორგანიზმში კომპლექსებად არიან შეკავშირებულნი და იხსნებიან იქ, სადაც თავიანთი ანტიმიკრობული მოქმედება უნდა გამოამჟღავნონ. მაგალითად, ფენოლი ნაწლავებში წარმოიქმნება სალოლის ჰიდროლიზის შედეგად.
ქიმიკოსი: სალოლი სალიცილმჟავას ფენილის ეთერია.
ფარმაცევტი: ხოლო უროტროპინი ფორმალდეჰიდის წარმოქმნით ჰიდროლიზდება.
ქიმიკოსი: უროტროპინის ქიმიური დასახელებაა ჰექსილმეთილენტეტრამინი. აი მისი ჰიდროლიზის რეაქცია:
(CH2)6N4 + 6H2O = 6HCOH + 4NH3
ფარმაცევტი: ბუნებრივია, ნივთიერებებს, რომლებიც ცილების დენატურაციას იწვევს, გარსით ფარავენ, რათა მაშინვე კი არ იმოქმედონ, არამედ სადაც საჭიროა, იქ გაიხსნან.
ისტორიკოსი: ფარმაკოლოგიის ფუძემდებელი პარაცელსი სამკურნალო საშუალებების შერჩევისას ასე მსჯელობდა: სიფილისი ავადმყოფობა, რომელიც სიყვარულის შედეგად წარმოიშობა; სიყვარულის ასტროლოგიური სიმბოლოა ვენერა; ვენერას ანტაგონისტია მერკური, მისი ალქიმიური მნიშვნელობა კი – ვერცხლისწყალი, – ამიტომ სიფილისით დაავადებულებს ვერცხლისწყლის ორთქლით მკურნალობდნენ, რაც რატომღაც ეფექტური აღმოჩნდა.
ექიმი: სიფილისს თეთრი სპიროქეტა იწვევს, რომლის ცილოვან სტრუქტურაშიც მრავლადაა SH-ჯგუფები. ვერცხლისწყალი, მძიმე მეტალი, ამ ჯგუფების ბლოკირებას ახდენს და მიკრობები იხოცებიან.
ფარმაცევტი: ანტიბიოტიკების მეორე ჯგუფი ქიმიოთერაპიულია, ანუ ბაქტერიული უჯრედის მიმოცვლაში ერევა.
ბიოლოგი: მიკრობები ცოცხალი ორგანიზმები არიან და კვება სჭირდებათ.
ფარმაცევტი: ქიმიოთერაპიული პრეპარატები კი მეტაბოლიზმისთვის საჭირო ნივთიერებების ნაცვლად სხვა, მაგრამ იდენტური აღნაგობის ნივთიერებებს აწვდიან მათ და მიკრობებიც „შიმშილით“ იხოცებიან. ასეთებია, მაგალითად, სულფანილამიდური პრეპარატები სულფაზოლი, სულფადინი, სულფაზინი – თეთრი სტრეპტოციდის წარმოებულები. სტრეპტოციდის ფორმულის წარმოებულებს წყალბადის ერთი ამინოჯგუფის ატომი ჩანაცვლებული აქვთ და იწვევენ ჰემოლიზს, ანუ ჰემოგლობინი ერითროციტებიდან სისხლის პლაზმაში გამოდის და კარგავს ჟანგბადის გადატანის უნარს. თეთრი სტრეპტოციდის წარმოებულები ნაკლებტოქსიკურია, მათი ანტიმიკრობული მოქმედება კი – გაცილებით ეფექტური.
ექიმი: სულფანილამიდური პრეპარატები არღვევენ მიკრობებისთვის საჭირო ფაქტორებს: ფოლიუმისა და დეჰიდროფოლიუმის მჟავებს, რომელთა შემადგენლობაშიც შედის პარაამინობენზოინმჟავა. სულფანილამიდები აღნაგობით ახლოს დგანან მასთან, ამიტომ მიკრობული უჯრედი მას შთანთქავს, რაც ცვლის პროცესების რღვევას იწვევს.
სქემა 5
ფარმაცევტი: ალბათ გინახავთ მალამო ზოვირაქსის რეკლამა: „გაციების პირველივე სიმპტომებისას გამოიყენეთ მალამო ზოვირაქსი, ის თავიდან აგაცილებთ ჰერპესს!“
წამყვანი: რეკლამაში კი ყველაფერი კარგადაა წარმოჩენილი, მაგრამ ეს მალამო საკმაოდ ძვირია.
ფარმაცევტი: ზოვირაქსი მართლაც ძვირად ღირებული პრეპარატია, რომელიც გენური ინჟინერიის საფუძველზე შეიქმნა. პროპილენგლიკოლში გახსნილია ნივთიერება აციკლოვირი, რომელიც ჰერპესვირუსის დნმ-ს „არასწორი“ ელემენტია. ვირუსი აციკლოვირს უჯრედების საშენ მასალად იყენებს, ეს უჯრედები კი დეფექტური გამოდიან და გამრავლების უნარი არ გააჩნიათ. აცილკოვირი დავირუსებულ უჯრედებში იჭრება, ჯანმრთელს არ ეხება, რაც ძალიან მნიშვნელოვანია. აციკლოვირის შემქმნელი მეცნიერები ნობელის პრემიის ლაურეატები არიან.
ექიმი: ანტიმიკრობული პრეპარატების მესამე ჯგუფი გახლავთ ანტიბიოტიკები. ისინი წარმოადგენენ მიკროორგანიზმებისა და სოკოების ცოცხალ პროდუქტებს, რომლებიც განსაზღვრული მიკროორგანიზმების საწინააღმდეგო მაღალეფექტური საშუალებებია. მაგალითად, პენიცილინი, რომელიც აქტიურია მრგვლოვანი ბაქტერიების, იმავე კოკების წინააღმდეგ.
ფარმაცევტი: ანტიბიოტიკები საგრძნობლად ანელებენ ბაქტერიული უჯრედის კედლის ბიოსინთეზს ანუ აინჰიბირებენ მას. შედეგად მიკრობები ვეღარ მრავლდებიან და ორგანიზმი მათ იოლად ერევა.
ისტორიკოსი: ანტიბიოტიკების გამოყენება ჯერ კიდევ ძველ ეგვიპტეში დაიწყეს. წერილობითი წყაროები მოწმობს, რომ მკურნალები იყენებდნენ მარცვლეულის ობს. არქეოლოგებმა 1400 წლის წინ გარდაცვლილი ადამიანის ნაშთებში ბუნებრივი ანტიბიოტიკის კვალი აღმოაჩინეს. ობის სოკოების უნარზე, შეაფერხონ ბაქტერიების გამრავლება, ა. ფლემინგამდე პეტერბურგის სამხედრო- სამედიცინო აკადემიის პროფესორები პოლიტებნიოვი და მონასეინი წერდნენ. თავად ფლემინგმა კი პენიცილინი შემთხვევით აღმოაჩინა: პეტრის ერთ-ერთ ჭიქაში, სადაც სტაფილოკოკების კოლონია იყო, გაჩნდა მწვანე ობი; ყურადღებიანმა მეცნიერმა შეამჩნია, რომ იქ, სადაც ობი იყო მოკიდებული, მიკრობები არ გამრავლდნენ, დაიწყო ამ მოვლენის კვლევა და 1940 წელს კრისტალური პენიცილინი გამოყო. 1942 წელს პროფესორმა ზ. ვ. ერმოლოვამ რუსეთში მიიღო პენიცილინი, რამაც მეორე მსოფლიო ომის დროს ათიათასობით სიცოცხლე იხსნა.
ქიმიკოსი: არსებობს ნახევრად სინთეზური ანტიბიოტიკებიც, რომლებიც ეფექტურია განსხვავებული მიკროორგანიზმების წინააღმდეგ – ამპიცილინი, ოქსაცილინი და სხვა.
ფარმაცევტი: ანტიბიოტიკების ნაკლი ის არის, რომ ნაწლავურ მიკროფლორას თრგუნავს.
ექიმი: ამიტომ მათი მიღება, მხოლოდ ექიმის მითითებით და მკაცრად განსაზღვრული დოზით უნდა მოხდეს. წინააღმდეგ შემთხვევაში მიკრობები „მიეჩვევიან“ ანტიბიოტიკს და მკურნალობა უეფექტო იქნება.
წამყვანი: ეკოლოგიურ პრობლემებზე საუბრისას გვერდს ვერ ავუვლით გარემოს რადიაქტიურ დაბინძურებას .
ბიოლოგი: რადიაქტიური იზოტოპები, მათ შორის – ყველაზე გავრცელებული ცეზიუმ-137 და სტრონციუმ-90, ორგანიზმში მოხვედრისას იწვევენ ცილოვანი სტრუქტურებისა და დნმ-ს რღვევას.
ქიმიკოსი: ეს ეგრეთ წოდებული პირდაპირი დასნებოვნებაა. გამოყოფენ ქიმიურ და შემხებ ავადმყოფობას: რადიაცია იწვევს დიდი რაოდენობით (02-*) ტიპის იონ-რადიკალების წარმოქმნას, რომლებიც სისხლის მიმწოდებელ სისტემაში „დახეტიალობენ“ და წარმოქმნიან ახალ იონ-რადიკალებს. ყოველ მათგანს შეუძლია გამოიწვიოს დენატურაცია და ცილების ჟანგვა, უჯრედის კიბოთი დასნებოვნება, მუტაცია და სხვა.
წამყვანი: ჯანდაცვის საერთაშორისო ორგანიზაციის მონაცემებით, მსოფლიოს მოსახლეობის 20% ავადაა, 15% პრაქტიკულად ჯანმრთელია, 65% კი, ასე ვთქვათ, მესამე მდგომარეობაშია – ფუნქციური დარღვევები არ უდასტურდება, თუმცა თავს ჯანმრთელად ვერ გრძნობს. ამის მიზეზი კი ორგანიზმში ზოგიერთი ნივთიერებების ჭარბი კონცენტრაციაა. ასე რომ, ქიმიურ ნივთიერებათა რეგულაციისთვის აუცილებელია ქიმიური ნივთიერებების წარმოებისა და გამოყენების საკითხების ბალანსირება, რათა მათ მხოლოდ სარგებლობა მოუტანონ სოციალურ-ეკონომიკურ პროცესს და არ დაგვაზიანონ.
გამოყენებული ლიტერატურა
- პ. მაიერი, პარაცელსი – ექიმი და წინასწარმეტყველი, თარგმ. ე. ბ. მურზინის, 2003
- ა. გ. იასკევიჩი, ვ. პ. დინმუხამედოვი, სამხედრო ტოქსიკოლოგია, 2000
- გ. ი. ოქსენჰენდლერი, შხამები და შხამსაწინააღმდეგო საშუალებები, 1982
- https://www.booksmed.com/toksikologiya/336-yady-i-protivoyadiya-oksengendler-g-i.html
- სამხედრო ტოქსიკოლოგია, რადიობიოლოგია და სამედიცინო თავდაცვა, ს. ა. კუცენკოვის რედაქციით, 2004
- ი. ფ. კრილოვი, ფარმაკოლოგია, 2012
- ორგანული სინთეზი, ნ. ღონღაძე, ე. ელიზბარაშვილი, ზ. გელიაშვილი, ნ. დარეჯანაშვილი, მ. ხითარიშვილი, გ. ჭირაქაძე, წელი III, 2005
- ზ. ბაკი, ნერვული იმპულსის გადაცემის ქიმიზმი. სამედიცინო მიკრობიოლოგია, ვირუსოლოგია და იმუნოლოგია, 1977
- სამედიცინო მიკრობიოლოგია, ვირუსოლოგია და იმუნოლოგია, ვ. ვ. ზვერევის, მ. ნ. ბოიჩენკოს რედაქციით, ტ. I, 2010
- ანტიბიოტიკები. უნივერსალური, სამეცნიერო-ტექნოლოგიური ონლაინენციკლოპედია – https://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/biologiya/ANTIBIOTIKI.html
- Health systems financing: the path to universal coverage – https://www.who.int/whr/2010/en/
