Мета роботи. 1. Вивчити вплив нітратів на здоров’я людей.

1. Вивчити вплив нітратів на здоров’я людей.

2. Ознайомитися з потенціометричним методом визначення вмісту нітратів.

3. Виконати практичне дослідження вмісту нітратів у розчині.

Прилади та обладнання: нітратомір НМ-002; 3 водні розчини з відомою концентрацією азотнокислого калію для калібрування нітратоміра; 1 водний розчин з невідомою концентрацією ; дистильована вода для промивки електродної системи; фільтрувальний папір для протирання електродів після промивки.

Загальні положення

Нітрати (так називають солі азотної кислоти) - дуже поширені у природі речовини. Вони містяться у ґрунті, воді, входять до хімічного складу рослин, є продуктами обміну речовин в організмі людей і тварин.

Люди зазнають впливу нітратів протягом усього свого існування. Однак у разі перевищення ступеня навантаження цих речовин на організм вони можуть несприятливо позначатися на здоров’ї.

Навантаження нітратів на організм людини стало помітно зростати останнім часом. Ця проблема з’явилася внаслідок хімізації сільського господарства, застосування мінеральних азотовмісних добрив, таких як калієва селітра , натрієва селітра , аміачна селітра для підвищення врожаїв вирощуваних культур.

У літературі описано понад 20 чинників, які можуть привести до підвищеного накопичення нітратів у рослинних сільгосппродуктах. До них належать: дефіцит світла, спека і холод у період вегетації рослин, засуха і постійне перезволоження і т. п. Але головним чинником є нераціональне застосування азотних добрив, порушення агротехніки обробки сільськогосподарських культур.

Проблема нітратів має два аспекти, які хоча і взаємопов’язані, проте характеризуються цілою низкою особливостей. Це аспект нітратів питної води та аспект нітратів, що містяться в продуктах харчування.

Інтоксикація нітратами характеризується досить важким перебігом і може закінчитися смертю потерпілого.

Клінічні ознаки отруєння нітратами з’являються через 1…1,5 години після потрапляння їх в організм людини з питною водою. Спочатку виникає синюшність (ціаноз) губ, слизових оболонок, нігтів, обличчя.

Подразна дія солей азотної кислоти на слизову оболонку проявляється нудотою, болем у ділянці шлунка, слиновиділенням, блюванням.

У разі надходження в організм нітратів з їжею латентний (прихований) період захворювання тривалішій - від 4 до 6 годин.

При підозрі на отруєння нітратами і нітритами, що надійшли в організм через травневий канал, потерпілому ретельно промивають шлунок, дають суспензію активованого вугілля (2 столові ложки на склянку води), потім сольовий проносний засіб.

Допустима добова доза нітратів для людини становить 5 мг на 1 кг маси тіла.

Нітрати можуть накопичуватися у підвищеній кількості не тільки в рослинній продукції, а й у продуктах тваринного походження і насамперед у молоці. Це є результатом надходження нітратів у організм тварин з питною водою і кормами.

Як свідчить практика, ситуації, коли вміст нітратів у рослинних продуктах перевищує допустимі рівні, складаються нерідко.

Це служить підставою для визначення шляхів їх правильного використання.

Звичайна промивка і механічна очистка продуктів (картоплі, столових буряків, моркви, капусти тощо) знижують вміст нітратів у середньому на 10 %. Істотне зменшення нітратів спостерігається при вимочуванні очищених продуктів. Так, при вимочуванні протягом 1 години картоплі, моркви, столових буряків їх рівень зменшується на 30…35%, зелені (петрушки, кропу, зеленої цибулі) – на 20 %.

Зменшення вмісту нітратів у продуктах можна досягти їх варінням. При варінні нітрати переходять у відвар, і якщо його не використовувати у їжу, можна домогтися зниження їх рівня у готовому продукті: у картоплі - на 80 %, моркві і капусті - на 60…70 %, буряках на 40…50 %.

Застосування консервування також знижує вміст нітратів у готових продуктах. Це досягається за рахунок переходу нітратів у розсіл (при квашенні) або маринад (при маринуванні та консервуванні) за умови, що розсіл і маринад не використовуються у їжу.

Приготування соків та сушіння овочів навпаки приводить до збільшення нітратів порівняно з вхідною сировиною.

Важливим елементом забезпечення гарантованої якості харчових продуктів є контроль за ними, у тому числі і за показниками вмісту у продуктах харчування нітратів та інших хімічних забруднювачів.

У табл. Д.1 наведені допустимі рівні вмісту нітратів у деяких продуктах рослинного походження.

Контроль за якістю продуктів харчування здійснюється

- самим виробником,

- спеціальними державними закладами - санітарно-епідеміологічними станціями (СЕС),

- громадськими організаціями.

Для визначення нітратів існує великий арсенал методів: фотометричні, хроматографічні, електрохімічні, вольтамперометричні, потенціометричні.

Фотометричні методи базуються на перетворенні нітратів у нітрити з наступним синтезом барвників (тобто з забарвленням розчину) за участю нітритів. Чим інтенсивніше забарвлення досліджуваного розчину, тим більша концентрація нітратів у ньому.

Хроматографічні методи включають в себе метод газової хроматографії, газорідинної та іонної хроматографії. Останній є найбільш перспективним для проведення арбітражних досліджень, що потребують великої точності.

Зупинимося більш докладно на потенціометричному методі визначення концентрації нітратів, який використовується у даній роботі.

Візьмемо дві ємності, заповнимо їх будь-якими розчинами калієвої селітри із різними концентраціями і з’єднаємо між собою тонкою трубкою, у якій встановлено іонселективну мембрану, яка здатна пропускати через себе тільки іони (рис. 11.1). Якщо у розчини занурити електроди і підключити їх до мілівольтметра, то мілівольтметр покаже наявність електричної рушійної сили (ЕРС). Утворюється так званий електрохімічний ланцюг.

Якщо концентрацію розчину солі у першій ємності лишати незмінною і змінювати концентрацію розчину тільки у другій, то відповідно буде змінюватися і величина ЕРС. Можна побудувати криву залежності величини ЕРС від концентрації розчину солі у другій ємності.

Рис. 11.1 – Схема визначення концентрації нітратів потенціометричним методом:

1, 2 - ємності з розчинами солей; 3 - трубка з іонселективною мембраною;
4, 5 - електроди (куски металевої проволоки); 6 - мілівольтметр

Побудована таким чином крива описується рівнянням

, (11.1)

де – величина електричної рушійної сили, мВ; – постійна величина, мВ; – постійний коефіцієнт (крутизна); – концентрація солі у розчині другої ємності, мг/л.

Отриманий графік в подальшому можна використовувати для визначення графічним методом концентрації калієвої селітри у розчинах з невідомими концентраціями, які слід заливати у другу ємність.

Розв’язавши рівняння (11.1) відносно С отримаємо наступне рівняння для визначення концентрації:

. (11.2)

Теорія описаних вище явищ докладно вивчається в курсі електрохімії і лежить в основі потенціометричних методів визначення концентрацій солей у розчинах.

Прилади та обладнання, що використовуються у лабораторній роботі

В даній лабораторній роботі використовується нітратомір НМ-002 (рис. 11.2).

В основу роботи приладу покладено метод потенціометрії, описаний вище.

Прилад призначений для експрес - аналізу нітратів у водних розчинах проб грунту, води, сільгосппродукції.

Прилад складається з двох частин: перетворювача та електродної системи. Перетворювач 1 забезпечує виведення на індикатор 2 безпосередньо значення концентрації, а не величини ЕРС, яка вимірюється. Це робить прилад більш зручним у користуванні.

Рис. 11.2 – Нітратомір НМ-002:

1 - перетворювач, 2 - індикатор; 3 - вмикач; 4 - перемикач режимів;

5 - ручки перемінних резисторів; 6 - допоміжний електрод;

7 - вимірювальний електрод; 8 - склянка з розчином

Електродна система приладу складається, як і у випадку розглянутому вище, з двох електродів, але електроди не є однаковими і мають досить складну конструкцію. Один з електродів називається допоміжним, другий - вимірювальним.

Допоміжний електрод 6 приладу представляє собою скляну трубку, усередину якої вставлена срібна проволока, покрита шаром хлористого срібла. Усередину трубки заливається насичений при температурі 20 ⁰С розчин хлористого калію.

Вимірювальний електрод 7 складається з пластмасового корпуса - трубки, дном якої є спеціальна плівка – іонселективна мембрана, яка здатна пропускати тільки іони . Усередину корпуса поміщена проволока, а сам корпус заповнено спеціальним приелектродним водним розчином з концентрацією 10,1 г/л і 0,37 г/л. Наявність спеціальної іонселективної мембрани на іони забезпечує вимірювання у розчині тільки концентрації солей азотної кислоти, тобто нітратів.

Якщо описані допоміжний і вимірювальний електроди підключити до приладу спеціальним кабелем і занурити у склянку 6 з розчином солі азотної кислоти, то утвориться так званий електрохімічний ланцюг, про який йшла мова вище, і прилад покаже концентрацію нітратів у розчині.

Перед використанням приладу для проведення вимірювань його слід відкалібрувати, використовуючи спеціально підготовлені калібрувальні розчини, які містять наперед відомі концентрації нітратів. Мета калібрування - добитися того, щоб індикатор перетворювача приладу показував безпосередньо ту концентрацію нітратів, яка міститься у розчині.

Порядок виконання дослідження

1. Ознайомитися з устроєм приладу і призначенням його органів керування.

2. Виконати калібрування приладу.

Для калібрування приладу слід використати 3 розчини з відомою концентрацією азотнокислого калію : 10 мг/л, 1000 мг/л, 100 мг/л.

Промиті у дистильованій воді і протерті фільтрувальним папером електроди занурити у розчин з концентрацією іонів 10 мг/л. Через 1,5…2 хвилини натиснути кнопку «>0<» і встановити на індикаторі приладу показання «0.00 mV».

Віджати кнопку «>0<».

За допомогою ручки «К1» встановити на індикаторі величину «10.0».

Електроди вийняти з розчину , промити дистильованою водою і витерти фільтрувальним папером. Потім занурити їх у розчин з концентрацією іонів 1000 мг/л. Через 1,5…2 хвилини при віджатій кнопці «>0<» за допомогою ручки «К2» встановити величину «1000».

Вийняти електроди з розчину, промити у дистильованій воді, протерти і помістити у контрольний калібрувальний розчин 100 мг/л.

Через 1,5...2 хвилини зчитати і записати у табл. 5.1 показання приладу. Показання повинні знаходитися межах 100 12 мг/л. Якщо це так, то калібрування приладу можна вважати завершеним, якщо ні – слід повторити калібрування приладу більш старанно.

3. Визначити вміст нітратів у розчині з невідомою концентрацією іонів.

Перед зануренням електродів у досліджуваний розчин старанно промити їх у дистильованій воді і протерти. Занурити електроди у розчин і через 1, 5...2 хвилини зчитати показання приладу при віджатій кнопці «>0<».

Таблиця 11.1 – Результати дослідження

№ досліду	Показання приладу, мг/л, при контролі вмісту нітратів у розчині з концентрацією 100 мг/л	Концентрація нітратів, мг/л, у досліджуваному розчині

Контрольні питання

1. Що таке нітрати?

2. Чим обумовлене зростання навантаження нітратів на організм людини?

3. Опишіть клінічні ознаки отруєння нітратами.

4. Які методи дослідження нітратів використовуються?

5. Поясніть суть потенціометричного методу визначення концентрації солей у розчинах?

6.Напишіть рівняння залежності ЕРС від концентрації іонів у розчині.

Список літератури

Циганенко О. І. Нітрати в харчових продуктах. – Київ: Здоров’я, 1990.

Лабораторна робота №12

Долікарська допомога при надзвичайних ситуаціях

Мета роботи:

1. Набути знань та вмінь, необхідних людині для надання допомоги потерпілому при надзвичайних ситуаціях.

2. Отримати практичні навики надання допомоги потерпілому при клінічній смерті.

Прилади та обладнання: тренажер електронний «Фантом»

Загальні положення

Долікарська (перша) допомога - це комплекс заходів, які направленні на відновлення життя та здоров'я людини, з якою трапився нещасний випадок, що проводяться немедичними працівниками (взаємодопомога) або самим потерпілим (самодопомога). Одним із самих важливих положень допомоги при надзвичайних ситуація є її терміновість: чим швидше вона надана, тим більше надії на позитивний результат. Тому таку допомогу своєчасно може і повинен надати той, хто находиться найближче до потерпілого.

Основними умовами успіху при допомозі потерпілому є:

- спокій;

- дотепність та кмітливість;

- швидкість реакції;

- знання та навички.

При допомозі потерпілому необхідно знати:

- основні ознаки порушення життєво важливих функцій організму;

- основні принципи долікарської допомоги та її методи в залежності від характеру пошкоджень;

- основні способи перенесення та евакуації потерпілого.

При допомозі потерпілому необхідно вміти:

- оцінити стан потерпілого і визначити, якої допомоги в першу чергу він потребує;

- забезпечити доступ повітря до верхніх дихальних шляхів;

- виконувати штучне дихання «з рота в рот» або «з рота в ніс», закритий масаж серця та оцінювати її ефективність;

- тимчасово зупиняти кровотечу, шляхом накладання джгута, здавлю вальної пов’язки, пальцевого притискання судини;

накладати пов'язку при пошкодженні (пораненні, опіку, обмороженні, ударі);

- іммобілізувати пошкоджену частину тіла при переломі кісток, при термічному опіку;

- надати допомогу при тепловому та сонячному ударі, утопленні, отруєнні, блюванні, втраті свідомості;

. - використовувати підручні засоби при перенесенні, завантаженні та транспортуванні потерпілого;

- визначати доцільність перевезення потерпілого каретою швидкої допомоги чи попутним транспортом;

- користуватися аптечкою швидкої допомоги.

Послідовність допомоги потерпілому:

а) виключити дію на організм потерпілого факторів, які загрожують здоров'ю або життю потерпілого, оцінити стан потерпілого;

б) визначити характер та розмір травми, найбільшу загрозу для життя потерпілого і послідовність заходів по його врятуванню;

в) виконати необхідні, заходи по врятуванню потерпілого в порядку черговості;

г) підтримувати основні життєві функції потерпілого до прибуття медичних працівників;

д) викликати швидку допомогу або лікаря, а також прийняти міри по транспортуванню потерпілого до найближчого лікувального закладу.

Способи оживлення організму при клінічній смерті

Штучне дихання

Штучне дихання проводять у тих випадках, кили потерпілий не дихає або дихає дуже погано (рідко, судомне дихання), а також, якщо його дихання постійно погіршується, незалежно від того, чим воно викликане: ураженням електричним струмом, отруєнням, утопленням і т.д.

Найбільш ефективними способами штучного дихання є «з рота в рот» або «з рота в ніс», так як при цьому забезпечується надходження достатньої кількості повітря в легені потерпілого. Способи «з рота в рот» та «з рота в ніс» відносяться до способів штучного дихання по методу, при якому повітря, яке видихає людина, примусово подається в дихальні шляхи потерпілого.

Встановлено, що повітря, яке видихає людина, котра допомагає потерпілому, фізіологічно підходить для дихання потерпілого протягом значного часу. Вдування повітря потрібно проводити через марлю, хустинку. Цей спосіб штучного дихання дає можливість легко проконтролювати надходження повітря в легені потерпілого по розширенню грудної клітки після вдування і подальшого спадання її в результаті пасивного видиху.

Для проведення штучного дихання потерпілого необхідно покласти на спину, розстібнути одяг, який заважає диханню. Перш, ніж почати штучне дихання, необхідно в першу чергу забезпечити прохідність верхніх дихальних шляхів, які в положенні на спині при непритомному стані завжди закриті запалим язиком. Крім того, в ротовій порожнині можуть знаходитися іншого роду предмети (протези, пісок, трава і т.д.), які необхідно видалити пальцем, обгорнутим хустинкою, тканиною або бинтом.

Рис. 12.1 – Очищення ротової порожнини

Після цього людина, яка надає долікарську допомогу, розміщується збоку від голови потерпілого, одну руку підсовує під шию потерпілого, а долонею. другої руки надавлює на лоб, максимально закинувши голову.

Рис. 12.2 – Положення голови потерпілого під час проведення
штучного дихання

При цьому корінь язика піднімається, звільняючи вхід до гортані, а рот потерпілого відкривається. Людина, яка надає долікарську допомогу, нахиляється до лиця потерпілого, робить втягування повітря, відкритим ротом повністю обхвачує губами відкритий рот потерпілого і здійснює енергійне видихання повітря. Одночасно вона закриває ніс потерпілого щокою або пальцями руки, яка знаходиться на лобі.

Рис. 12.3 – Проведення штучного дихання по способу «з рота в рот»

При цьому обов'язково необхідно слідкувати за грудного кліткою потерпілого, яка підіймається. Як тільки грудна клітка піднялася, необхідно припинити вдування повітря, відбувається пасивний вихід повітря у потерпілого. Якщо у потерпілого добре прослуховується пульс і необхідно проводити лише штучне дихання, то інтервал між штучним вдиханням повітря повинен складати 5 секунд (12 дихальних циклів за хвилину). Крім розширення грудної клітки, добрим показником ефективності штучного дихання можна вважати порожевіння шкіряних покривів і слизових оболонок, а також вихід потерпілого з непритомного стану та поява в нього самостійного дихання.

У випадку відсутності не тільки дихання, але і пульсу на сонній артерії, роблять відразу 2 штучних вдування повітря і потім переходять до зовнішнього масажу серця.

Зовнішній масаж серця

У потерпілого може наступити не тільки зупинка дихання, але й зупинка кровообігу, коли серце не забезпечує циркуляцію крові по судинах. У цьому випадку одного штучного дихання при наданні допомоги недостатньо, так як кисень з легенів не може переноситися кров’ю до інших органів і тканин; необхідно відновити кровообіг штучним шляхом. Серце людини розміщене у грудній клітці між грудиною і хребтом. Грудина – рухома пласка кістка. В положенні людини на спині (на твердій поверхні) хребет є жорсткою нерухомою основою. Якщо натискати на грудину, то серце буде здавлюватись між грудиною та хребтом і з його порожнини кров буде витискатись в судини. Якщо натискати на грудину рухами, що подібні до поштовхів, то кров буде виштовхуватися із серця майже так, як це проходить при його природному скороченні. Це називається зовнішнім (непрямим, закритим) масажем серця, при якому штучно відтворюється кровообіг. Таким чином, при поєднанні штучного дихання із зовнішнім масажем серця імітується функція дихання і кровообігу. Комплекс цих заходів називається реанімацією (оживленням), а заходи – реанімаційними.

Показником для проведення реанімаційних заходів є зупинка серцевої діяльності, для якої характерні наступні ознаки: поява блідості або синюшності шкіряного покриву, втрата свідомості, відсутність пульсу на сонній артерії, зупинка дихання або судорожні неправильні видихи. При зупинці серця, не гаючи ні секунди, потерпілого треба положити на рівну жорстку основу: лавку, підлогу, в крайньому випадку, підкласти під спину дошку (ніяких валиків під плечі підкладати не дозволяється).

Рис. 12.4 – Проведення зовнішнього масажу серця

Руки при надавлюванні повинні бути випрямленими у ліктьових суглобах. Надавлювання потрібно проводити швидкими поштовхами так, щоб зміщувати грудину на 4…5 см, тривалість надавлювання – не більше 0,5 секунд, інтервал між окремими надавлюваннями – 0,5 секунд. В паузах руки з грудини не знімають, пальці залишаються прямими, руки повністю випрямлені в ліктьових суглобах. Якщо оживлення проводить одна людина, то на кожні 2 вдування вона проводить 15 надавлювань на грудину. За 1 хвилину треба зробити не менше 60 надавлювань і 12 вдувань, тобто виконати 72 маніпуляції, тому темп реанімаційних заходів повинен бути високим (рис. 6.5). Досвід показує, що найбільша кількість часу втрачається при виконанні штучного дихання; забороняється затягувати вдування; як тільки грудна клітка потерпілого розширилася, вдування припиняють. При участі в реанімації двох людей (рис. 6.6) співвідношення дихання-масаж складає 1:5. Під час штучного вдиху потерпілого, той, хто робить масаж серця, надавлювання не проводить, так як зусилля, що розвиваються при надавлюванні, значно більші, ніж при вдуванні (а надавлювання при вдуванні призводить до безрезультатності штучного дихання, а відповідно і реанімаційних заходів).

Рис. 12.5 – Проведення штучного дихання та зовнішнього масажу серця
однією людиною

Рис. 12.6 – Проведення штучного дихання та зовнішнього масажу серця
при участі в реанімації двох людей

Якщо реанімаційні заходи проводяться правильно, шкіра рожевіє, зіниці звужуються, самостійне дихання відновлюється. Пульс на сонних артеріях під час.масажу повинен добре прощупуватись, якщо його визначає інша людина. Після того, як відновиться серцева діяльність і буде добре визначатись пульс, масаж серця негайно припиняють, продовжуючи штучне дихання при слабкому диханні потерпілого, стараючись щоб самостійні і штучні вдихи збігалися.