Temat: Działanie leków na człowieka

Adresat

Uczniowie liceum ogólnokształcącego i technikum

Podstawa programowa:

Nowa podstawa programowa:

Liceum ogólnokształcące i technikum. Chemia – zakres podstawowy:

XXI. Chemia wokół nas. Uczeń:

4) wyjaśnia, na czym mogą polegać i od czego zależeć lecznicze i toksyczne właściwości substancji chemicznych (dawka, rozpuszczalność w wodzie, rozdrobnienie, sposób przenikania do organizmu), np. aspiryny, nikotyny, etanolu (alkoholu etylowego);
5) wyszukuje informacje na temat działania składników popularnych leków (np. węgla aktywowanego, aspiryny, środków neutralizujących nadmiar kwasu w żołądku).

Liceum ogólnokształcące i technikum. Chemia – zakres rozszerzony:

XXI. Chemia wokół nas. Uczeń:

4) wyjaśnia, na czym mogą polegać i od czego zależeć lecznicze i toksyczne właściwości substancji chemicznych (dawka, rozpuszczalność w wodzie, sposób przenikania do organizmu), np. aspiryny, nikotyny, etanolu (alkoholu etylowego);
5) wyszukuje informacje na temat działania składników popularnych leków (np. węgla aktywowanego, aspiryny, środków neutralizujących nadmiar kwasu w żołądku).

Stara podstawa programowa:

Liceum ogólnokształcące i technikum. Chemia – zakres podstawowy:

XXI. Chemia wokół nas. Uczeń:

3) wyjaśnia, na czym mogą polegać i od czego zależeć lecznicze i toksyczne właściwości substancji chemicznych (dawka, rozpuszczalność w wodzie, rozdrobnienie, sposób przenikania do organizmu) np.: aspiryny, nikotyny, etanolu (alkoholu etylowego);
4) wyszukuje informacje na temat działania składników popularnych leków (np. węgla aktywowanego, aspiryny, środków neutralizujących nadmiar kwasu w żołądku).

Ogólny cel kształcenia

Uczeń omawia działanie wybranych leków na człowieka.

Kompetencje kluczowe

• porozumiewanie się w języku ojczystym;

• porozumiewanie się w językach obcych;

• kompetencje matematyczne i podstawowe kompetencje naukowo‑techniczne;

• kompetencje informatyczne;

• umiejętność uczenia się.

Kryteria sukcesu
Uczeń nauczy się:

• wyjaśniać konieczność ścisłego przestrzegania zasad stosowania leków według zaleceń lekarza;

• wyjaśniać konsekwencje nieprzestrzegania zaleceń lekarza podczas zażywania leków;

• wyjaśniać, że stosowanie w nadmiernej ilości różnych substancji szkodzi zdrowiu człowieka;

• wymieniać i omawiać czynniki wpływające na lecznicze i toksyczne właściwości substancji chemicznych.

Metody/techniki kształcenia

• podające

  • pogadanka.

• aktywizujące

  • dyskusja.

• eksponujące

  • film;

  • pokaz.

• programowane

  • z użyciem komputera;

  • z użyciem e‑podręcznika.

• praktyczne

  • ćwiczeń przedmiotowych.

Formy pracy

• praca indywidualna;

• praca w grupach;

• praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne

• e‑podręcznik;

• zeszyt i kredki lub pisaki;

• tablica interaktywna, tablety/komputery;

• arkusze szarego papieru;

• kolorowe pisaki.

Przebieg lekcji

Faza wstępna

1. Nauczyciel rozdaje uczniom metodniki lub kartki w trzech kolorach: zielonym, żółtym i czerwonym do zastosowania w pracy techniką świateł drogowych. Przedstawia cele lekcji sformułowane w języku ucznia na prezentacji multimedialnej oraz omawia kryteria sukcesu (może przesłać uczniom cele lekcji i kryteria sukcesu pocztą elektroniczną lub zamieścić je np. na Facebooku, dzięki czemu uczniowie będą mogli prowadzić ich portfolio).

2. Prowadzący wspólnie z uczniami ustala – na podstawie wcześniej zaprezentowanych celów lekcji – co będzie jej tematem, po czym zapisuje go na tablicy interaktywnej/tablicy kredowej. Uczniowie przepisują temat do zeszytu.

3. BHP – przed przystąpieniem do eksperymentów uczniowie zapoznają się z kartami charakterystyk substancji, które będą używane na lekcji. Nauczyciel wskazuje na konieczność zachowania ostrożności w pracy z nimi.

Faza realizacyjna

1. Nauczyciel wprowadza uczniów w zagadnienie stosowania leków w celach terapeutycznych. Wskazuje, że mechanizmy funkcjonowania organizmów są bardzo skomplikowane, a na ich przebieg wpływa wiele związków chemicznych. Niektóre z nich poprawiają ich pracę, inne ją zaburzają lub nawet powodują śmierć. Substancje lecznicze modyfikują czynności organizmu, tak aby zapobiec chorobie lub ją wyeliminować. Niszczą też mikroorganizmy wywołujące dolegliwości zdrowotne – w tym miejscu nauczyciel wraz z uczniami ustalają pojęcie substancji leczniczej i leku.

2. Uczniowie czytają fragment pt. „Lecznicze i toksyczne działania substancji chemicznych” i omawiają pojęcia dawki leczniczej oraz dawki toksycznej. Nauczyciel omawia klasy toksyczności i czynniki warunkujące działanie substancji leczniczych.

3. Nauczyciel dzieli klasę na trzy grupy. Rozdaje arkusze szarego papieru i mazaki. Uczniowie, korzystając z abstraktu, podręcznika książkowego i internetu, opracowują wskazane treści: grupa I – leki przeciwbólowe, grupa II – leki na nadkwasotę, grupa III – antybiotyki. Powinni uwzględnić zastosowanie i działanie leków, a także sposoby eliminowania przyczyn chorób, a nie tylko ich skutków. Po zakończeniu pracy liderzy grup omawiają efekty działań. Nauczyciel podsumowuje pracę uczniów.

4. Prowadzący zapowiada przeprowadzenie doświadczenia „Badanie właściwości kwasu acetylosalicylowego” zgodnie z instrukcją zamieszczoną w abstrakcie.. Poleca podopiecznym, żeby w formularzu zamieszczonym w abstrakcie zapisali pytanie badawcze i hipotezę. Następnie przeprowadza doświadczenie, a uczniowie odnotowują swoje obserwacje i wnioski. Nauczyciel wskazuje osobę, która dzieli się swoimi spostrzeżeniami i wyjaśnia zasadność zanotowanych przez siebie wniosków.

5. Nauczyciel przeprowadza eksperyment „Badanie działania leków na nadkwasotę”, zgodnie z instrukcją zamieszczoną w abstrakcie. Zanim przystąpi do działania, prosi uczniów o sformułowanie pytania badawczego oraz hipotezy i zapisanie ich w formularzu w abstrakcie. Po przeprowadzonym eksperymencie następuje podsumowanie spostrzeżeń i wniosków, które także powinny znaleźć się w formularzu.

6. Uczniowie wykonują ćwiczenie interaktywne. Nauczyciel upewnia się, że zadanie zostało poprawnie wykonane, i udziela informacji zwrotnej.

Faza podsumowująca

1. Nauczyciel odtwarza nagranie abstraktu. Co jakiś czas zatrzymuje je, prosząc uczniów, by opowiedzieli własnymi słowami to, co przed chwilą usłyszeli. W ten sposób uczniowie utrwalają informacje poznane w czasie lekcji oraz ćwiczą słuchanie ze zrozumieniem.

2. Nauczyciel zadaje uczniom pytania:

   • Co na zajęciach wydało wam się ważne i ciekawe?

   • Co było łatwe, a co trudne?

   • Jak możecie wykorzystać wiadomości i umiejętności, które dziś zdobyliście?

   Chętni lub wybrani uczniowie podsumowują zajęcia

Praca domowa

1. Przygotuj pięć pytań dotyczących omawianego obszaru, które mogłyby się znaleźć na kartkówce z lekcji.

W tej lekcji zostaną użyte m.in. następujące pojęcia oraz nagrania

Pojęcia

Teksty i nagrania

Effects of medicines on human

Almost all chemicals can have a positive or negative (toxic) effect on the human body. The substance's action on the body is connected with its chemical structure and physicochemical properties as well as the amount administered into the body.

• Compounds easily soluble in water and easily dissociating are usually more active, because these are more quickly involved in metabolic processes in our body.

• The degree of substance fragmentation is also important, and this applies not only to dissolution processes, for example asbestos dust is harmful if its particles have a diameter less than 1 μm (1 µm = 10Indeks górny -6^-6 m) – inhaled causes pneumoconiosis, which leads to lung cancer.

• An important role is played by the shape of the molecule (mutual arrangement of the atoms that build it), because the course of many processes in organisms requires a very precise spatial matching of the reacting molecules of chemical compounds.

Not only are the properties important, but also the amount and concentration of the substance administered into the body – dose and the manner of its percolation into the body. For medicines, the therapeutic dose is determined, i.e. the smallest amount of substance that produces the desired therapeutic effect, without causing serious disturbances in the metabolism of the body.

In toxicology, the dose amounts are determined in relation to the harmful effects of the substance (poison) on the body.

Toxic properties of substances (poisons) are determined on the basis of lethal dose LDIndeks dolny 50₅₀ (Latin dosis letalis), i.e. the amount that causes the death of half of test subjects in the group, and the toxic dose TD (Latin dosis toxica), i.e. the amount of substance that causes pronounced toxification of the body .

Chemical substances can get into our body in various ways, for example through the respiratory tract (aerosols), through the digestive system (powders, liquids) and through the skin and mucous membranes (ointments).

Acetylsalicylic acid (ASA) – one of the first painkillers in the world. Since ancient times people made medicines from plants. In antiquity, cold or rheumatism were treated with extracts from willow bark or raspberry juice. Both of these peculiarities contain salicylates – derivatives of salicylic acid.

Currently, acetylsalicylic acid and its compounds hit the market in the pharmacies under the name aspirin. Aspirin is one of the most popular drugs used in the pharmacology of 20th century.

The analgesic effect of aspirin consists in inhibiting the production of prostaglandins in damaged cells that send information to the brain through nerve fibres. In contrast, anticoagulant action is based on the dilution of blood, which is why people who take high doses of aspirin may have, for example, nosebleeds. Although it is a one‑component, simple drug, scientists are still finding new applications.

It is a reaction typical for a group of compounds containing in their structure a characteristic element - a phenolic group. In the case of poorly stored or expired medicines containing aspirin, this test allows to determine qualitatively the presence of undesired salicylic acid.

Gastroenterologists (specialists in stomach and intestinal diseases) claim that about 5–7% of the population suffers from chronic stomach conditions, and at least 30–40% suffer from these symptoms once a month. People suffering from hyperacidity, associated with too aggressive action of hydrochloric acid on the stomach walls, use various types of neutralizing agents.

Neutralizing agents available in pharmacies contain salts or hydroxides of magnesium, calcium and aluminium. The basis of their action is the binding of hydrogen ions and increasing the pH in the stomach. This leads to partial neutralization of the acid gastric contents, as well as a partial reduction of pepsin (digestive enzyme) activity.

The process that takes place in the stomach after taking neutralizing agents can be presented as the equation of neutralization reaction of base with an acid:

${\mathrm{H}}_3{\mathrm{O}}^{\mathrm{+}}+{\mathrm{OH}}^{-}\to 2{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

Gastric juice is secreted by the glands and epithelial cells of the gastric mucosa. During the day, the stomach secretes 2500–3000 cmIndeks górny 3³ of gastric juice with a pH of 1.0 to 1.5. Under physiological conditions, hydrochloric acid has a constant concentration, only its volume in the gastric juice changes. The main role of hydrochloric acid is acidification of gastric juice and facilitating the digestion of proteins and the elimination of bacteria that get into the stomach with food. Heartburn arise as a result of throwing acidic stomach contents into the oesophagus.

Another drug commonly used in the case of stomach conditions is active carbon, also known as therapeutic or activated carbon. The healing effect of this substance is related to its sorption properties. After administration, it has a strong anti‑diarrheal effect. It is used in cases of food poisoning and poisoning with certain drugs and chemical compounds. It is characterized by a large absorbing surface and binds substances that cause poisoning, e.g.: paracetamol, ibuprofen, barbiturates, alkaloids, heavy metal salts. After administration, it is not absorbed from the gastrointestinal tract and is excreted.

To inhibit the growth of microorganisms, especially pathogenic bacteria, medicine uses antibiotics. These are organic compounds with a complex chemical structure, produced from metabolites of mould and fungi. In this way, so‑called natural antibiotics are produced. The medical industry is focused on the production of semi‑synthetic antibiotics:

• more effective – stronger with wider range of activity,

• chemically more durable,

• more resistant to bacterial enzymes,

• often cheaper to produce than natural medicines.

Biotechnological methods are used in the production of many antibiotics. The first natural antibiotic was penicillin. It was obtained from mould (a kind of fungi – Penicillium, which appears, for example, in rotten bread, fruits.

Currently, the pharmaceutical industry produces hundreds of antibiotics. Some attack many types of bacteria, others act only against one or two types of bacteria (these are selective).

Antibiotics, as all medicines, should always be taken in the right amount and as directed by your doctor. This is especially important because, apart from killing or neutralizing pathogenic bacteria, these also destroy the bacteria of gastrointestinal tract necessary for human. Very often it causes inflammation of the mouth and mycosis and leads to the multiplication of antibiotic‑resistant strains, which can be a serious health risk. Frequent bacterial resistance to the drug is associated with irrational antibiotic therapy.

• Chemical substances may affect the human body and cause the desired effect as expected (drugs) or act adversely - toxic (poisons).

• This is primarily determined by the dose of the substance and the way it penetrates the body (through the skin, respiratory system or digestive system). When using medication, it is very important to follow the doctor's instructions – take the right doses of the medicine and administer it during a sufficiently long period.