Министерство высшего и среднего специального образования

РЕСПУБЛИКИ УзБЕКИСТАН

С.С. КАСЫМОВА

ФИЗИЧЕСКАЯ И

КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ

Утвержден Министерством высшего и среднего специального образования Республики Узбекистан в качестве учебника для студентов

медицинских и фармацевтических высших учебных заведений

5720100 – Лечебное дело

Ташкент  — 2011

Рецензенты:

Х.Т. Шарипов – заведующий кафедрой аналитической химии технологии благородных металлов Ташкентского химико-технологического института, доктор химических наук, профессор,

А.Д. Джураев – профессор кафедры биоорганической и биологической химии стоматологического и медико-профилактического факультетов Ташкентской медицинской академии.

Касымова, С.С.

Физическая и коллоидная химия: учебник для студентов мед. и фармац. ВУЗов / С.С. Касымова; МВ и ССО РУз. – Т. Издательско-полиграфический творческий дом имени Чулпана, 2011. – 220 c.

Isbn 978-9943-05-412-7

Содержание учебника соответствует программе по физической и коллоидной химии для фармацевтических и медицинских ВУЗов Республики. Учебник содержит теоретические основы и экспериментальную часть важнейших разделов электрохимии, физико-химии дисперсных систем и поверхностных явлений. Рассмотрены коллигативные свойства растворов. На основе современных достижений науки изложены законы химии для раскрытия физико-химической сущности явлений, происходящих в живом организме в норме и при патологических состояниях. Показано значение физической и коллоидной химии для медицины и фармации.

Учебник предназначен для студентов медицинских и фармацевтических институтов, а также может быть использован студентами-биологами университетов и широким кругом читателей, интересующихся вопросами химии.

УДК: 544(075)

ББК  24.5я73+24.6я73

Предисловие

В настоящее время в Узбекистане идет становление новой системы образования, ориентированной на вхождение в мировое образовательное сообщество. Концепция развития медицинской науки и улучшения здравоохранения предусматривает глубокую фундаментальную подготовку специалистов. В связи с этим необходима научно-обоснованная система обучения студентов фундаментальным дисциплинам.

Химия – это одна из естественных наук, изучающая окружающий нас мир со всем богатством его форм и многообразием происходящих в нем явлений, то есть химия – это наука о превращениях веществ. Она изучает состав и строение веществ, зависимость свойств веществ от их состава и строения, условия и пути превращения одних веществ в другие. Будучи фундаментальной наукой, тесно связанной почти с любым проявлением наших контактов с материальным миром, химия представляет собой неотъемлемую часть общечеловеческой культуры.

Химические изменения всегда сопровождаются изменениями физическими. Поэтому химия тесно связана с физикой. Химия также связана с биологией, поскольку биологические процессы сопровождаются непрерывными химическими превращениями. Однако, химические явления не сводятся к физическим процессам, а биологические – к химическим и физическим: каждая форма движения материи имеет свои особенности.

Химия играет исключительно важную роль в современной жизни человека. Нет ни одной отрасли производства, не связанной с применением химии. У природы мы получаем лишь исходное сырье – руду, древесину, нефть, газ и др. Подвергая природные материалы химической переработке, мы получаем разнообразные вещества, необходимые человеку: пластмассы, металлы, краски, удобрения, мыло, соду, лекарственные вещества и так далее.

Связь химии с профессиональными задачами имеет очень большое значение, и это – уже достаточное основание для ее изучения.

Будущая деятельность студентов-медиков связана с применением химических знаний. Химия необходима, прежде всего, для понимания основ материалистического естествознания, а это возможно лишь при глубоком знании основ современной химии, ее теоретического фундамента. В связи с этими возросшими требованиями к теоретической подготовке бакалавров предусмотрено соответствие и интеграция с курсами общетеоретических и клинических дисциплин.

Тесная связь между медициной и химией устанавливалась на протяжении многовековой истории развития естествознания. В настоящее время происходит глубокое взаимопроникновение этих наук, что приводит к появлению новых научных направлений, изучающих молекулярную природу отдельных физиологических процессов, молекулярные основы патогенеза болезней, молекулярные аспекты фармакологии и т. п.

Необходимость познания процессов жизнедеятельности на молекулярном уровне объяснима, «ибо живая клетка – настоящее царство больших и малых молекул, непрерывно взаимодействующих, возникающих и исчезающих» (Ю.А. Овчинников) и «мы никогда не победим болезни и смерть, пока не изучим химию нашего тела» (Лауреат Нобелевской премии Т. Сведберг). Вот почему химия является одной из важных дисциплин при подготовке врача, и она предусматривает глубокую фундаментальную подготовку студентов. А так как медицина включает в себя проблемы возникновения заболеваний, проблемы экологии, токсикологии, биотехнологии, а в ближайшее время и нанотехнологии и др., то это требует наличия хорошего исходного уровня знаний по химии. Можно заключить, что химия стала краеугольным камнем, который лежит в основе всех наук о жизни.

Бионеорганическая, физическая и коллоидная химия, биоорганическая химия являются основой таких дисциплин, как биохимия, фармакология, нормальная физиология, многих клинических дисциплин, поэтому изучению химии уделяется большое внимание в медицинских учебных заведениях и выделено значительное количество часов для ее усвоения.

В учебнике изложены коллигативные свойства растворов, так как методы криометрии и эбуллиометрии широко применяются в медицинской практике.

Кроме того, рассмотрены электрохимические методы исследования, применяемые в медицине, явления и процессы, протекающие в тканях и жидкостях организма при прохождении через них электрического тока. Приводится физико-химия дисперсных систем и поверхностных явлений. На основе современных достижений науки изложены законы химии для раскрытия физико-химической сущности явлений, происходящих в живом организме в норме и при патологических состояниях. Показано значение физической и коллоидной химии для медицины и фармации.

За последние 15–20 лет коллоидная химия, и особенно учение о ВМС, получили настолько значительное развитие, что изменились многие принципы и основные положения этой науки. ВМС весьма широко применяются в медицине как материалы для протезирования зубов, сосудов, клапанов сердца и т. д.

Важной проблемой современной коллоидной химии является широкое применение адсорбции для получения особо чистых веществ (в частности лекарственных препаратов). Одним из новых направлений в адсорбции является гемосорбция, имеющая важное значение для медицины. Она помогает выводить из крови больных те лекарства, которые выполнили свою функцию и дальнейшее пребывание которых в организме нежелательно.

Адсорбция применяется для очистки окружающей среды (например, из космического корабля и подводной лодки вредные газы выводят с помощью специальных поглотителей), для очистки питьевой воды от примесей органических и неорганических веществ, а также микроорганизмов. Кроме того, адсорбция используется для удаления ядов и передозированных лекарств из желудочно-кишечного тракта, для удаления токсичных продуктов обмена из крови.

Важно знать и учитывать общие закономерности физико-химии дисперсных систем, так как реальный окружающий нас мир, как и мы сами, состоим из дисперсных систем. Необходимо также разбираться в современной классификации дисперсных систем, иметь представление об их устойчивости, мицеллообразовании, свойствах порошков, суспензий, эмульсий, аэрозолей и др.

Весь сложнейший процесс обмена веществ и способность организма ассимилировать все необходимое для его развития и отбрасывать все вредное и ненужное невозможно познать без глубокого знания законов растворения, адсорбции, осмоса, диализа, механизма проникновения растворенных веществ через мембраны и т. д. Все эти понятия, получаемые студентом на лекциях и закрепляемые через практические навыки в лаборатории, и дальше используются ими для объяснения целого ряда явлений в терапии, кардиологии, гистологии, микробиологии, фармакологии, физиологии и др.

В настоящем учебнике большое внимание уделено изложению физико-химических методов анализа (криоскопия, кондуктометрия, потенциометрия, хроматография, электрофорез, электроосмос и др.).

Каждое занятие завершается разделом, представляющим профессиональные аспекты. Здесь находят отражение многочисленные связи химии с биологией, биохимией, экологией, медициной. И далее дается экспериментальная часть, т. е. лабораторные работы, которые должен выполнить студент самостоятельно. Проводимые лабораторные работы позволят студентам овладеть современной техникой лабораторного исследования, умением самостоятельно ставить вопросы и находить пути их теоретического и экспериментального решения и успешно использовать приобретенные навыки и приемы в своей практической деятельности. Большое количество контрольных вопросов и задач позволят студенту углубленно изучить предмет и целенаправленно подготовиться к занятию, а наличие обучающе-контролирующих тестов будет способствовать лучшему усвоению материала и успешной подготовке к итоговому контролю.

Учебник отличается от всех предыдущих учебников по физической и коллоидной химии своей профильной направленностью, учитывающей будущую специальность бакалавра, и содержит много медицинских сведений, связанных с химией.

Автор приносит глубокую благодарность доценту кафедры Х.С. Таджиевой за просмотр рукописи и ценные замечания.

Автор с большой благодарностью примет предложения и критические замечания, направленные на дальнейшее улучшение учебника.