سيكون من الطبيعي الاعتقاد بأن الغازات النبيلة لا ينبغي أن تؤثر على الكائنات الحية ، لأنها خاملة كيميائيًا. ومع ذلك ، هذا ليس صحيحًا تمامًا. عند مزجه بالأكسجين ، يؤدي استنشاق غازات خاملة أعلى إلى إصابة الشخص بحالة مشابهة لتسمم الكحول. يرجع هذا التأثير المخدر للغازات الخاملة إلى انحلالها في الأنسجة العصبية. وكلما زاد الوزن الذري للغاز الخامل ، زادت قابليته للذوبان ، وزاد تأثيره المخدر.

هواء الهيليوم وتأثيره على الإنسان

لم يعد الهواء الذي تم فيه استبدال كل أو معظم نيتروجينه بالهيليوم شيئًا جديدًا اليوم. يستخدم على نطاق واسع في الأرض وتحت الأرض وتحت الماء.

هواء الهليوم أخف بثلاث مرات وأكثر قدرة على الحركة من الهواء العادي. يتصرف بشكل أكثر نشاطًا في الرئتين - يجلب الأكسجين بسرعة ويخرج ثاني أكسيد الكربون بسرعة. هذا هو السبب في إعطاء الهليوم الهواء للمرضى الذين يعانون من اضطرابات في الجهاز التنفسي وبعض العمليات. يخفف الاختناق ويعالج الربو القصبي وأمراض الحنجرة.

إن استنشاق هواء الهيليوم يزيل عمليًا انسداد النيتروجين (مرض الغواص) ، والذي يكون الغواصون والمتخصصون في المهن الأخرى ، الذين يتم عملهم تحت ظروف الضغط العالي ، عرضة للإصابة أثناء الانتقال من الضغط المرتفع إلى الوضع الطبيعي. سبب هذا المرض مهم جدًا ، خاصةً عند ارتفاع ضغط الدم ، قابلية ذوبان النيتروجين في الدم. مع انخفاض الضغط ، يتم إطلاقه على شكل فقاعات غازية يمكن أن تسد الأوعية الدموية.

الأوعية الدموية ، تلف العقد العصبية ... على عكس النيتروجين ، الهيليوم غير قابل للذوبان عمليًا في سوائل الجسم ، لذلك لا يمكن أن يسبب مرض تخفيف الضغط. بالإضافة إلى ذلك ، يزيل هواء الهيليوم حدوث "تخدير النيتروجين" ، الذي يشبه ظاهريًا تسمم الكحول.

عاجلاً أم آجلاً ، سيتعين على البشرية تعلم كيفية العيش والعمل لفترة طويلة في قاع البحر من أجل الاستفادة بجدية من الموارد المعدنية والغذائية الموجودة على الرف. وفي أعماق كبيرة ، كما أظهرت تجارب الباحثين السوفييت والفرنسيين والأمريكيين ، لا يزال هواء الهيليوم لا غنى عنه. لقد أثبت علماء الأحياء أن التنفس المطول بهواء الهيليوم لا يسبب تغيرات سلبية في جسم الإنسان ولا يهدد التغيرات في الجهاز الوراثي: لا يؤثر جو الهيليوم على نمو الخلايا وتواتر الطفرات. هناك أعمال يعتبر مؤلفوها أن هواء الهيليوم هو الوسيط الجوي الأمثل للمركبات الفضائية التي تقوم برحلات طويلة المدى إلى الكون. لكن حتى الآن ، لم يرتفع هواء الهيليوم الاصطناعي بعد خارج الغلاف الجوي للأرض.

أكاسيد النيتروجين وتأثيرها على الإنسان

أكسيد النيتريك ، الذي يتكون بشكل طبيعي بشكل أساسي ، غير ضار بالبشر. وهو غاز عديم اللون ذو رائحة خافتة وطعم حلو. يؤدي استنشاق كميات صغيرة من N 2 O إلى تلاشي حساسية الألم ، ونتيجة لذلك يستخدم هذا الغاز أحيانًا في خليط مع الأكسجين للتخدير. بكميات صغيرة ، يتسبب N 2 O في الشعور بالتسمم (ومن هنا جاء اسم "غاز الضحك"). استنشاق N 2 O النقي يسبب بسرعة حالة مخدرة واختناق.

يحدث أكسيد النيتريك NO وثاني أكسيد النيتروجين N 2 O معًا في الغلاف الجوي ، لذلك يتم في الغالب تقييم تأثيرهما المشترك على جسم الإنسان. لوحظ وجود تركيز عالٍ من أكسيد النيتروجين بالقرب من مصدر الانبعاثات فقط. أثناء احتراق الوقود في السيارات ومحطات الطاقة الحرارية ، يتشكل ما يقرب من 90٪ من أكاسيد النيتروجين على شكل أول أكسيد النيتروجين. 10٪ المتبقية هي ثاني أكسيد النيتروجين. ومع ذلك ، أثناء التفاعلات الكيميائية ، يتم تحويل جزء كبير من أكسيد النيتروجين إلى N 2 O - وهو مركب أكثر خطورة. أول أكسيد النيتروجين NO هو غاز عديم اللون. لا يسبب تهيجا في الجهاز التنفسي وبالتالي قد لا يشعر به الشخص. عند استنشاقه ، لا ، مثل أول أكسيد الكربون ، يرتبط بالهيموجلوبين. في هذه الحالة ، يتم تكوين مركب نيتروسو غير مستقر ، والذي يتحول بسرعة إلى ميثيموغلوبين ، بينما يتحول Fe 2+ إلى Fe 3+. لا يستطيع أيون Fe 3+ ربط O2 بشكل عكسي وبالتالي يخرج من عملية نقل الأكسجين. يعتبر تركيز الميثيموغلوبين في الدم بنسبة 60-70٪ قاتلاً. لكن مثل هذه القيمة الحدية يمكن أن تحدث فقط في الداخل ، وهذا غير ممكن في الهواء الطلق.

عندما تبتعد عن مصدر الانبعاث ، تتحول كمية متزايدة من NO إلى NO 2 - وهو غاز بني له رائحة كريهة مميزة. يتسبب ثاني أكسيد النيتروجين في تهيج الأغشية المخاطية للقناة التنفسية. يمكن أن يتسبب استنشاق أبخرة ثاني أكسيد النيتروجين السامة في حدوث تسمم خطير. يسبب ثاني أكسيد النيتروجين تأثيرات حسية ووظيفية ومرضية. دعونا نفكر في بعضها. تشمل التأثيرات الحسية الاستجابات الشمية والبصرية للجسم لتعرض NO2. حتى بتركيزات منخفضة تبلغ 0.23 مجم / م 3 فقط ، يشعر الشخص بوجود هذا الغاز. هذا التركيز هو عتبة الكشف عن ثاني أكسيد النيتروجين. ومع ذلك ، فإن قدرة الجسم على اكتشاف NO 2 تختفي بعد 10 دقائق من الاستنشاق ، ولكن هناك شعور بالجفاف وخدش في الحلق. على الرغم من أن هذه العلامات تختفي مع التعرض الطويل للغاز بتركيز 15 مرة أعلى من عتبة الكشف. وهكذا ، فإن ثاني أكسيد النيتروجين يضعف حاسة الشم.

لكن ثاني أكسيد النيتروجين لا يؤثر فقط على حاسة الشم ، بل يضعف أيضًا الرؤية الليلية - قدرة العين على التكيف مع الظلام. لوحظ نفس التأثير عند تركيز 0.14 مجم / م 3 ، وهو بالتالي أقل من عتبة الكشف.

التأثير الوظيفي الذي يسببه ثاني أكسيد النيتروجين هو زيادة مقاومة مجرى الهواء. بعبارة أخرى ، يتسبب ثاني أكسيد النيتروجين في زيادة الجهد المبذول في التنفس. وقد لوحظت هذه الاستجابة في الأفراد الأصحاء بتركيزات NO 2 منخفضة تصل إلى 0.056 مجم / م 3 ، أي أقل بأربع مرات من عتبة الكشف. ويواجه الأشخاص المصابون بأمراض الرئة المزمنة صعوبة في التنفس بالفعل بتركيز 0.038 مجم / م 3.

تتجلى الآثار المرضية في أن ثاني أكسيد النيتروجين يجعل الشخص أكثر عرضة لمسببات الأمراض التي تسبب أمراض الجهاز التنفسي. الأشخاص المعرضون لتركيزات عالية من ثاني أكسيد النيتروجين هم أكثر عرضة للإصابة بنزلات الجهاز التنفسي العلوي ، والتهاب الشعب الهوائية ، والخناق ، والالتهاب الرئوي. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يتسبب ثاني أكسيد النيتروجين نفسه في الإصابة بأمراض الجهاز التنفسي. وبمجرد دخوله إلى جسم الإنسان ، يشكل NO 2 عند ملامسته للرطوبة أحماض النيتروز والنتريك ، مما يؤدي إلى تآكل جدران الحويصلات الهوائية في الرئتين. في الوقت نفسه ، تصبح جدران الحويصلات الهوائية والشعيرات الدموية منفذة لدرجة أنها تسمح بدخول مصل الدم إلى تجويف الرئة. يذوب الهواء المستنشق في هذا السائل ، مكونًا رغوة تمنع المزيد من تبادل الغازات. تحدث الوذمة الرئوية ، وغالبًا ما تكون قاتلة. يؤدي التعرض المطول لأكاسيد النيتروجين إلى توسع الخلايا في جذور الشعب الهوائية (تشعبات رقيقة في المجاري الهوائية في الحويصلات الهوائية) ، وتدهور مقاومة الرئتين للبكتيريا ، وتوسع الحويصلات الهوائية. يعتقد بعض الباحثين أن المناطق التي بها مستويات عالية من ثاني أكسيد النيتروجين في الغلاف الجوي أدت إلى زيادة الوفيات الناجمة عن أمراض القلب والسرطان.

قد يكون الأشخاص الذين يعانون من أمراض الجهاز التنفسي المزمنة (انتفاخ الرئة والربو) وأمراض القلب والأوعية الدموية أكثر حساسية للتأثيرات المباشرة لثاني أكسيد النيتروجين. هم أكثر عرضة للإصابة بمضاعفات (مثل الالتهاب الرئوي) من التهابات الجهاز التنفسي قصيرة المدى. يُعتقد أن حوالي 10 - 15٪ من سكان الولايات المتحدة يعانون من أمراض تنفسية مزمنة. بناءً على ذلك ، وضعت الولايات المتحدة معيارًا لمحتوى أكسيد النيتروجين على مستوى يحمي السكان من التهابات الجهاز التنفسي. يستدعي متوسط ​​معيار جودة الهواء السنوي في الولايات المتحدة تركيز NO2 بمقدار 0.1 مجم / م 3. لا توجد بيانات عن المحتوى المسموح به لثاني أكسيد النيتروجين في فترات زمنية قصيرة (على سبيل المثال ، متوسط ​​التركيز اليومي). في ألمانيا ، الحد الأقصى المسموح به لتركيز الانبعاث (IEC) لأكسيد النيتروجين هو 9 مجم / م 3. تشير IEC إلى تركيز مادة ينبعث منها مصدر معين في الهواء. تقاس تركيزات الانبعاث مباشرة في تدفق الغاز. لكن يجب أن تدرك أن ثاني أكسيد النيتروجين خطر على صحة الإنسان ، حتى لو كان تركيزه في الهواء أقل من IEC ، خاصةً مع التعرض لفترات طويلة.

في أوكرانيا ، تم وضع المعايير البيئية التالية لمحتوى أكاسيد النيتروجين في الهواء الجوي للمناطق المأهولة بالسكان: بالنسبة لأكسيد النيتروجين ، فإن الحد الأقصى للتركيز الأقصى المسموح به (MPCm.r.) هو 0.085 مجم / م 3 ، والمتوسط الحد الأقصى للتركيز اليومي المسموح به (MPC.d.) هو 0.04 مجم / م 3 ؛ بالنسبة لـ NO MPCm.r = 0.4 مجم / م 3 ، MPCs.s = 0.06 مجم / م 3.

تخدير النيتروجين

الرأي السائد حول الخمول الفسيولوجي للنيتروجين ليس صحيحًا تمامًا. النيتروجين خامل من الناحية الفسيولوجية في ظل الظروف العادية.

مع زيادة الضغط ، على سبيل المثال ، عند الغوص ، يزداد تركيز النيتروجين المذاب في البروتين وخاصة الأنسجة الدهنية في الجسم. وهذا يؤدي إلى ما يسمى بتخدير النيتروجين. يبدو أن الغواص يسكر: تنسيق الحركات مشوش والوعي مشوش. حقيقة أن السبب في ذلك هو النيتروجين ، اقتنع العلماء أخيرًا بعد إجراء تجارب تم فيها توفير خليط الهيليوم والأكسجين لبدلة الغواص بدلاً من الهواء العادي. في الوقت نفسه اختفت أعراض التخدير.

غاز الضحك

أحد أكاسيد النيتروجين الخمسة ، ثنائي أكسيد النيتروز (N 2 O) له تأثير فسيولوجي غريب للغاية ، وغالبًا ما يطلق عليه اسم غاز الضحك.

يمكن أن يكون طب الأسنان ممتعًا. الآن يمكن لمرضى "عيادة طب الأسنان" الوصول إلى خدمة فريدة من بين أكاسيد النيتروجين الخمسة ، هناك خدمتان هما علاج الأسنان باستخدام "غاز الضحك" أو أكسيد النيتروز. تم استخدام هذا الغاز في الطب لأكثر من 150 عامًا ولا يزال الدواء الأكثر حداثة ورواجًا وشعبية.

قبل البدء في الإجراءات ، يرتدي المريض قناعًا ويأخذ أنفاسًا قليلة من الغاز برائحة حلوة لطيفة. بعد ذلك ، يظهر شعور بالاسترخاء والهدوء ، وتقل عتبة الألم ، ويمكن للطبيب أن يبدأ العلاج. يبقى المريض واعيًا ويمكنه التواصل مع الطبيب.

لا يستنشق الإنسان غازًا نقيًا بالطبع ، بل يستنشق مزيجًا منه بالأكسجين. كوكتيل الغاز الضاحك آمن ، فهو غير إدمان ، بينما يظل الضغط ومعدل ضربات القلب طبيعيين. يعتبر أكسيد النيتروز اليوم أخف مرخيات ويمكن استخدامه للمرضى من جميع الأعمار. علاوة على ذلك ، فهو الأكثر شيوعًا في طب أسنان الأطفال. على سبيل المثال ، في الغرب ، تم استخدام التكنولوجيا لأكثر من 30 عامًا. في الولايات المتحدة الأمريكية وإسرائيل وبريطانيا العظمى ، تستخدم عيادات أسنان الأطفال "غاز الضحك" يوميًا بنسبة 100٪.

يتلاشى تأثير "غاز الضحك" بمجرد ظهوره. يستغرق خروج الغاز من الرئتين بضع دقائق فقط. يعود المريض إلى المنزل بمفرده ويمكنه القيادة بحرية في نفس اليوم.



ثاني أكسيد النيتروجين مادة خطرة إلى حد ما ، لذلك لها تأثير سلبي على أنظمة المعيشة المختلفة.

تعرض الإنسان لثاني أكسيد النيتروجين NO 2:يتسبب ثاني أكسيد النيتروجين في تهيج الأغشية المخاطية للقناة التنفسية. يمكن أن يتسبب استنشاق الأبخرة السامة من هذه المادة في حدوث تسمم خطير. يسبب ثاني أكسيد النيتروجين تأثيرات حسية ووظيفية ومرضية. دعونا نفكر في بعضها. تشمل التأثيرات الحسية الاستجابات الشمية والبصرية للجسم لتعرض NO2. حتى بتركيزات منخفضة تبلغ 0.23 مجم / م 3 فقط ، يشعر الشخص بوجود هذا الغاز. هذا التركيز هو عتبة الكشف عن ثاني أكسيد النيتروجين. ومع ذلك ، فإن قدرة الجسم على اكتشاف NO 2 تختفي بعد 10 دقائق من الاستنشاق ، ولكن هناك شعور بالجفاف وخدش في الحلق. على الرغم من أن هذه العلامات تختفي مع التعرض الطويل للغاز بتركيز 15 مرة أعلى من عتبة الكشف. وهكذا ، فإن NO 2 يضعف حاسة الشم (4).

لكن ثاني أكسيد النيتروجين لا يؤثر فقط على حاسة الشم ، بل يضعف أيضًا الرؤية الليلية - قدرة العين على التكيف مع الظلام. لوحظ نفس التأثير عند تركيز 0.14 مجم / م 3 ، والذي ، على التوالي ، أقل من عتبة الكشف (4).

التأثير الوظيفي الذي يسببه ثاني أكسيد النيتروجين هو زيادة مقاومة مجرى الهواء. بعبارة أخرى ، يتسبب ثاني أكسيد النيتروجين في زيادة الجهد المبذول في التنفس. لوحظ هذا التفاعل في الأفراد الأصحاء بتركيزات NO 2 منخفضة تصل إلى 0.056 مجم / م 3 ، أي أقل بأربع مرات من عتبة الكشف. ويواجه الأشخاص المصابون بأمراض الرئة المزمنة صعوبة في التنفس بالفعل بتركيز 0.038 مجم / م 3 (2).

تتجلى الآثار المرضية في أن ثاني أكسيد النيتروجين يجعل الشخص أكثر عرضة لمسببات الأمراض التي تسبب أمراض الجهاز التنفسي. الأشخاص المعرضون لتركيزات عالية من ثاني أكسيد النيتروجين هم أكثر عرضة للإصابة بنزلات الجهاز التنفسي العلوي والتهاب الشعب الهوائية والالتهاب الرئوي. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يتسبب ثاني أكسيد النيتروجين نفسه في الإصابة بأمراض الجهاز التنفسي. وبمجرد دخوله إلى جسم الإنسان ، يشكل NO 2 عند ملامسته للرطوبة أحماض النيتروز والنتريك ، مما يؤدي إلى تآكل جدران الحويصلات الهوائية في الرئتين. في الوقت نفسه ، تصبح جدران الحويصلات الهوائية والشعيرات الدموية منفذة لدرجة أنها تسمح بدخول مصل الدم إلى تجويف الرئة. يذوب الهواء المستنشق في هذا السائل ، مكونًا رغوة تمنع المزيد من تبادل الغازات. تحدث الوذمة الرئوية ، وغالبًا ما تكون قاتلة. يؤدي التعرض المطول لأكاسيد النيتروجين إلى توسع الخلايا في جذور الشعب الهوائية (تشعبات رقيقة في المجاري الهوائية في الحويصلات الهوائية) ، وتدهور مقاومة الرئتين للبكتيريا ، وتوسع الحويصلات الهوائية. يعتقد بعض الباحثين أن المناطق التي تحتوي على مستويات عالية من ثاني أكسيد النيتروجين في الغلاف الجوي أدت إلى زيادة الوفيات الناجمة عن أمراض القلب والسرطان (3).

قد يكون الأشخاص الذين يعانون من أمراض الجهاز التنفسي المزمنة (انتفاخ الرئة والربو) وأمراض القلب والأوعية الدموية أكثر حساسية للتأثيرات المباشرة لثاني أكسيد النيتروجين. هم أكثر عرضة للإصابة بمضاعفات (مثل الالتهاب الرئوي) من التهابات الجهاز التنفسي قصيرة المدى (3).

بالإضافة إلى ذلك ، يشكل تسرب ثاني أكسيد النيتروجين إلى الغلاف الجوي خطرًا بيئيًا خطيرًا ، حيث يمكن أن يتسبب في هطول أمطار حمضية وهو أحد مكونات الضباب الدخاني الكيميائي الضوئي. كلتا هاتين الظاهرتين تسبب أضرارًا جسيمة لصحة السكان وجميع قذائف الأرض (2).

تأثير ثاني أكسيد النيتروجين على النباتات:يتم تحديد التأثير المباشر لثاني أكسيد النيتروجين على النباتات بصريًا عن طريق اصفرار الأوراق والإبر أو تحولها إلى اللون البني الناتج عن أكسدة الكلوروفيل. كما أن أكسدة الأحماض الدهنية في النباتات والتي تحدث بالتزامن مع أكسدة الكلوروفيل تؤدي إلى تدمير الأغشية والنخر (6).

حمض النيتروز الناتج في الخلايا له تأثير مطفر. يتجلى التأثير البيولوجي السلبي لأكسيد النيتروجين على النباتات في تغير لون الأوراق ، وذبول الأزهار ، وتوقف الإثمار والنمو. يفسر هذا الإجراء من خلال تكوين الأحماض أثناء إذابة أكاسيد النيتروجين في السوائل بين الخلايا وداخل الخلايا (3).

يعتقد علماء النبات أن الأعراض الأولية لأضرار ثاني أكسيد النيتروجين التي تلحق بالنباتات هي التوزيع الفوضوي لبقع تغير اللون ذات التدرج الرمادي والأخضر. تصبح هذه البقع خشنة تدريجيًا وتجف وتصبح بيضاء. NO 2 سام بتركيز 3 جزء في المليون. بالمقارنة ، يتسبب ثاني أكسيد الكبريت في تلف النباتات بتركيزات أعلى (5 جزء في المليون) (5). لوحظت اضطرابات نمو النبات تحت تأثير أكسيد النيتروجين بتركيزات 0.35 مجم / م 3 وما فوق. هذه القيمة هي التركيز المحدد. إن خطر تلف الغطاء النباتي بسبب ثاني أكسيد النيتروجين موجود فقط في المدن الكبيرة والمناطق الصناعية ، حيث يبلغ متوسط ​​تركيز NO2 0.2 - 0.3 مجم / م 3 (4). النباتات أكثر مقاومة (مقارنة بالبشر) لتأثيرات ثاني أكسيد النيتروجين النقي. ويرجع ذلك إلى الخصائص المميزة لاستيعاب NO 2 ، والذي يتم تقليله في البلاستيدات الخضراء ، وكمجموعة NH 2 ، يتم تضمينه في الأحماض الأمينية. بتركيز 0.17 - 0.18 مجم / م 3 ، تستخدم النباتات أكاسيد النيتروجين كأسمدة. هذه القدرة على استقلاب أكاسيد النيتروجين ليست متأصلة في البشر (2).

غاز الضحك ، أو أكسيد النيتروز ، مادة منتشرة بين الشباب ، والتي يعتبرها البعض وسيلة غير ضارة للترفيه ، والبعض الآخر يعتبرها مخدرًا خطيرًا. بتركيزات عالية واستنشاقه لفترة طويلة يمكن أن يسبب ضررا جسيما لصحة الإنسان.

ما هو أكسيد النيتروز

تم تطوير هيموكسيد النيتروجين ، المعروف باسم غاز الضحك ، لأول مرة بواسطة جوزيف بريستلي في أوائل سبعينيات القرن الثامن عشر.

المادة عديمة اللون ، ولها رائحة خفيفة وطعم حلو ، ويمكن أن تذوب في الماء ، وفي ظل ظروف معينة ، تتحول إلى حالة سائلة.

تنتج كمية صغيرة من الغاز تأثير التسمم والنعاس الطفيف. إذا استنشقته في شكله النقي ، فقد يحدث اختناق ، ولكن إذا لوحظت الجرعة الموصوفة وخلطت مع الأكسجين ، فإنها تستخدم كمخدر ولا تعطي أي أثر جانبي. بمجرد دخوله الجسم ، يظل دون تغيير ، ولا يشكل روابط مع الهيموجلوبين. بمجرد توقف إمداد الغاز ، يتم التخلص منه تمامًا من خلال الجهاز التنفسي في غضون 15 دقيقة.

استخدام المادة في مختلف المجالات

هناك ثلاثة أنواع من أكسيد النيتريك:

1. التقنية - تستخدم في إنتاج السيارات واللحام.
2. طبي - يستخدم على نطاق واسع كمخدر.
3. الغذاء - هو أحد المكونات المهمة في صناعة الشوكولاتة المسامية ومنتجات الحلويات.

يتم إدخال مركب نيتروجين تقني في آلية محرك السيارة ، وبالتحديد في مشعب السحب لتحسين أدائها. تحت تأثيره ، تزداد قوة المحرك لفترة من الوقت.

لأغراض طبية ، تستخدم المادة للتخدير أثناء الجراحة وأثناء الولادة. بالإضافة إلى ذلك ، يُسمح باستخدام الغاز للوقاية من حالات الصدمة في حالة الإصابات ، وزيادة التأثير المسكن للأدوية الأخرى ، وكذلك القضاء على الألم في حالة النوبة القلبية والتهاب البنكرياس. ينتج أكسيد النيتروز في صورة سائلة في اسطوانات سعة 10 لترات.

في صناعة المواد الغذائية ، يُعرف هذا المكون باسم المادة المضافة E-942. تستخدم كمادة دافعة في منتجات الهباء الجوي.

استخدام أكسيد النيتروز كدواء

تم إلغاء العرض الإلزامي لوصفة طبية لشراء الأدوية المركبة ، والتي تشمل الكودايين ، في روسيا في يونيو 2012. منذ ذلك الوقت ، أصبح العقار متاحًا مجانًا ، لذلك يتم استخدامه بنشاط من قبل مدمني المخدرات.

يؤدي استخدام بالونات أكسيد النيتروز بسرعة إلى نشوة المخدرات ، ولهذا أصبحت المادة منتشرة على نطاق واسع بين الشباب وأصبحت جزءًا لا يتجزأ من العديد من الحفلات والترفيه الليلي.

لماذا الغاز يسمى "الضحك"

عند تعرضه لجسم الإنسان ، يتسبب ثاني أكسيد النيتروجين في شعور قوي بالإثارة ، ويتحول إلى نشوة ، لذلك أطلق عليه اسم "غاز الضحك". يعود أصل الاسم إلى الإنجليزي ديفي همفري ، الذي درس التفاعلات الكيميائية وخلال التجربة اختبر شخصياً تأثير الغاز على الجسم.

وجد أنه عند استنشاقه بجرعة صغيرة ، يزداد نشاط الشخص الحركي ، وتنشأ رغبة غير معقولة في الضحك ، ويصبح السلوك غير كافٍ.

تأثير الغاز على جسم الإنسان - هل من الممكن أن يتنفس أكسيد النيتريك

يسبب أكسيد النيتروز ضررًا ضئيلًا أو لا يسبب أي ضرر للصحة عند استخدامه للأغراض الطبية إذا تم اتباع نظام الجرعات الموصى به. لا يشكل استخدام الغازات المخدرة بتركيز أقل من 80٪ خطرًا على الإنسان.

إذا تم استخدام المادة أثناء الولادة ، فمن الضروري تقليل فترة استنشاقها من قبل المرأة ، لأن الاستخدام المطول في هذه الحالة يمكن أن يضر المولود ويقلل من درجات أبغار.

تم إثبات التأثير السلبي لهذا المركب على نخاع العظام مع التعرض لفترات طويلة. إذا استنشقته لمدة 2-4 أيام ، فهناك تثبيط لوظائف أنسجة نخاع العظام.

أيضًا ، يتسبب أكسيد النيتريك أحيانًا في بعض الآثار الجانبية ، والتي يتم التعبير عنها في ظهور أعراض بطء القلب أو عدم انتظام ضربات القلب فوق البطيني عند إدخال المريض في حالة التخدير. عندما يخرج الشخص من التخدير ، يمكن أن تحدث ظواهر مثل الغثيان والقلق والارتباك والنعاس وحتى الهلوسة.

اعراض التسمم بالغاز الضحك

تنقسم علامات التأثير السام لأكسيد النيتروز على جسم الإنسان إلى نوعين. الأول يشمل المظاهر التي تحدث مع الاستخدام قصير المدى لغاز الضحك:

• فقدان الذاكرة المتقطع. لا يتذكر الإنسان ما حدث له لبعض الوقت ، ولكن بعد ذلك تعود الذاكرة.
• ضحك غير معقول. أحد العوامل الرئيسية التي تشير إلى التسمم بأكسيد النيتريك هو المتعة غير المعقولة والضحك القوي والمتواصل.
• نوبات الصداع والدوخة التي تأتي وتختفي فجأة.
• نوبات متعددة من فقدان الوعي.

يمكن أن يؤدي الاستخدام المتكرر والمطول للغاز إلى تسمم أكثر خطورة ، وفي هذه الحالة ، من الممكن حدوث ما يلي:

• عدم الاستقرار العاطفي ، والذي يتم التعبير عنه في تغيير مستمر للمزاج ؛
• انتهاك النشاط العقلي ، والافتقار إلى المنطق في الأقوال والأفعال ؛
• مشية غير مستقرة والكلام غير المتماسك ؛
• فقدان السمع وضعف الإدراك البصري.
• ضمور هياكل الدماغ.

الإسعافات الأولية وعلاج التسمم

لا يوجد ترياق محدد لأكسيد النيتروز ، لذلك كل ما يمكن للشخص الذي كان قريبًا وقت التسمم أن يفعله هو اتخاذ إجراءات الإسعافات الأولية الأولية:

1. وفر الهواء النقي للغرفة. إذا أمكن ، فمن الأفضل نقل الضحية من المبنى إلى الشارع.
2. ضع الشخص بحيث يكون جسده في حالة راحة.
3. قم بإزالة الملابس الخارجية من الشخص المصاب بالتسمم وخلق الظروف لتدفق الهواء بحرية إلى الجهاز التنفسي.

لا يمكن تقديم المزيد من الإجراءات إلا من قبل فريق الإسعاف ، والذي يجب أن يتم استدعاؤه بمجرد أن يعرف عن التسمم. المسعفون ينقلون الضحية إلى المستشفى ويتخذون إجراءات الطوارئ لإنقاذه.

عواقب تعاطي المخدرات

باستخدام الخليط من أجل الشعور بالتأثير المخدر ، يعرض الشخص نفسه لخطر كبير. يمكن أن تؤدي المكونات المكونة لتكوينها ، مع التعرض الطويل ، إلى موت خلايا الدماغ. يمكن أن تكون عواقب استخدام هذا المركب النيتروجيني شديدة للغاية: أولاً ، تتدهور الذاكرة ، ثم تحدث تغيرات تدريجية في الشخصية. جنبا إلى جنب مع الدماغ ، يتم تدمير بنية النخاع العظمي أيضًا ، مع الاستخدام المستمر لأكسيد النيتروز ، هناك خطر الإصابة بسرطان الدم واضطرابات عملية تكوين الدم.

بالإضافة إلى ذلك ، يتم ملاحظة الاضطرابات النفسية عند الأشخاص الذين يتعاطون هذه المادة. هناك نوبات الخوف من الموت ، والهلوسة ، والأفكار الوسواسية ، والإحساس الدوري بالاقتراب من الخطر. قد يكون هناك ميل للانتحار على خلفية حالة اكتئاب أثارها هذا المركب. من بين عواقب استخدام غاز الضحك ، غالبًا ما يكون هناك انتهاك لتنسيق الحركات.

التهديد الأكبر هو الخليط في شكله النقي. يمكن أن يكون استنشاقه قاتلاً.

تأثير هذا المركب ضار بشكل خاص للجنين النامي في الرحم. إذا استنشقت النيتروجين ، فقد يؤدي ذلك إلى نقص الأكسجة لدى الجنين وتطور العديد من التشوهات الخلقية لدى الطفل.

التشخيص

104- في ممارسة الغوص ، يُفهم التأثير السام للنيتروجين على أنه حالة مرضية للجسم تتطور نتيجة التعرض لضغوط جزئية متزايدة من هذا الغاز وتتجلى في تثبيط وظائف الجهاز العصبي المركزي.

تعتمد شدة التأثير السام للنيتروجين بشكل مباشر على ضغطه الجزئي في البيئة الغازية المستنشقة ومدة التعرض.

105- لوحظ التأثير السام للنيتروجين في ممارسة عمليات الغوص:

عند استخدام الهواء المضغوط للتنفس في الأعماق التي يتجاوز فيها الضغط الجزئي للنيتروجين القيم المسموح بها ؛

في حالة انتهاك قواعد الإمداد البديل أو تحضير مخاليط الغازات التنفسية الاصطناعية (DGS) ؛

في حالة انتهاك قواعد غسل معدات الغوص بعد تغيير DHS في عملية غوص الغواص تحت الماء ؛

عند إيقاف تشغيل الجهاز على أعماق تزيد عن 70 م ويتنفس هواء جرس الغوص.

يمكن ملاحظة التأثير السام للنيتروجين في الغواصين في حالات الطوارئ:

في حجيرات جافة أو شبه مغمورة بضغط يزيد عن 6 كجم / سم 2 ؛

عند مغادرة مقصورات الغواصة من أعماق تزيد عن 100 متر دون استخدام أسطوانة هيليوم إضافية.

يمكن تعزيز التأثير السام للنيتروجين بالعوامل التالية:

درجة حرارة عالية أو منخفضة

زيادة محتوى ثاني أكسيد الكربون أو المواد الضارة (أول أكسيد الكربون ، أكاسيد النيتروجين) في بيئة الغازات المستنشقة ؛

عمل بدني شاق.

106. تظهر المظاهر الأولى للتأثير السام للنيتروجين في الشخص عند ضغط جزئي يبلغ 0.4 ميجا باسكال (4 كجم / سم 2) ويتم التعبير عنها في انخفاض في ضبط النفس وزيادة الثرثرة والضحك غير المبرر. يمكن ملاحظة رد الفعل المعاكس - ظهور الاكتئاب ومشاعر الخوف.

في ضغوط النيتروجين الجزئية من 0.5-0.6 ميجا باسكال (5-6 كجم / سم 2) ، تتطور حالة مشابهة لتسمم الكحول الخفيف. تكون المظاهر الموصوفة سابقًا أكثر وضوحًا ، وتصبح النشوة هي العلامة الرائدة. في ظل هذه الظروف ، يستمر معظم الغواصين في الحفاظ على الأداء البدني والصحة الجيدة بشكل عام. تؤدي الزيادة الإضافية في الضغط الجزئي للنيتروجين إلى 0.7-0.9 ميجا باسكال (7-9 كجم / سم 2) إلى انتهاك تنسيق الحركات ، واضطراب في التوجه العام ، وانخفاض في الذكاء. يزداد الشعور بالتسمم ، وتضيع الكفاءة. يؤدي الغواصون أداءً سيئًا أو لا يستطيعون أداء العمل تحت الماء ، ولا يستجيبون لتعليمات قائد الهبوط ، ولا يوجهون أنفسهم في موقعهم ، ويفقدون السيطرة في إدارة معدات الغوص ويرتكبون إجراءات متهورة يمكن أن تؤدي إلى حالات الطوارئ.

عند ضغوط جزئية من النيتروجين أعلى من 1-1.2 ميجا باسكال (10-12 كجم / سم 2) ، يصاب الغواصون بهلوسة بصرية وسمعية ، ويفقدون الوعي ويحدث نوم مخدر.

تعتمد الصورة السريرية للتأثير السام للنيتروجين إلى حد كبير على الحساسية الفردية للشخص وحالته الوظيفية وخبرته في الغوص.

إن مظاهر التأثير السام للنيتروجين قابلة للعكس وتختفي بعد التنفس بخلائط غازية ذات ضغط جزئي منخفض.

علاج

107. إذا ظهرت علامات تدل على انخفاض في الأداء العقلي والبدني أو سلوك غير لائق للغواصين ، فمن الضروري إيقاف الهبوط فورًا ، وإذا شعر الغواصون بالسوء ، اتخاذ الإجراءات لرفع الغواصين إلى السطح. إذا فقد الغواص وعيه ، ينزل غواص الأمان لمساعدته ، والذي يجب أن يقود الضحية إلى الجرس (إلى شرفة المراقبة) وتنظيف (تهوية) معدات الغوص. لإزالة التأثير السام للنيتروجين أثناء النزول باستخدام الهواء ، يجب تقليل عمق الهبوط بمقدار 5-10 أمتار. وأثناء نزول أعماق البحار ، يتحول الغواصون إلى التنفس باستخدام مخاليط غاز ذات محتوى نيتروجين منخفض أو 6٪ أكسجين - هيليوم خليط.

لا تشكل عواقب التعرض قصير المدى لضغوط جزئية عالية من النيتروجين خطرًا على صحة الغواصين ، ولا تتطلب علاجًا دوائيًا ، ومع ذلك ، يلاحظ الأشخاص الأقل مقاومة للتأثيرات السامة للنيتروجين أثناء النزول بواسطة أخصائي فيزيولوجي.

تحذير

108. من أجل منع تخدير النيتروجين أثناء تخفيف الضغط ، من الضروري التحول إلى تنفس الهواء على أعماق لا تزيد عن 70 مترًا. يجب التحكم بشكل صارم في تكوين مخاليط الغاز الاصطناعي التي يتم توفيرها للتنفس ، وتسلسل تغييرها ، والاتصال الصحيح بلوحة إمداد الغاز. لا يمكن تنفيذ النزلات أثناء التنفس بالهواء المضغوط إلى أعماق تزيد عن 60 مترًا إلا في حالات استثنائية تتعلق بتقديم المساعدة لغواص الطوارئ أو أفراد غواصة الطوارئ.

بالنظر إلى إمكانية تكيف جسم الإنسان مع التأثير السام للنيتروجين ، فمن الضروري إجراء نزول تدريبي في غرفة ضغط الغوص على الأقل 1-2 مرات في الشهر باستخدام الهواء المضغوط للتنفس.

دكتوراه في العلوم البيولوجية Y. PETRENKO.

لطالما اعتبر غاز عديم اللون - أكسيد النيتريك - ضارًا بجسم الإنسان. يقوم المهندسون بتطوير محركات احتراق داخلي أكثر تقدمًا تلوث الغلاف الجوي بأكسيد النيتريك بدرجة أقل ، وتصميم أنظمة لتجديد أكسيد النيتريك إلى مواد أخرى. لكن في نهاية القرن الماضي ، اكتشف العلماء بشكل غير متوقع أن أكسيد النيتريك موجود في أي كائن حي بتركيزات عالية إلى حد ما. وليس حاضرًا فحسب ، بل يتحكم في أهم العمليات الفسيولوجية.

تحدث البروفيسور أناتولي فيدوروفيتش فانين ، الذي اكتشف لأول مرة جذور أكسيد النيتريك في الخلايا الحية ، مع روبرت فورشجوت الحائز على جائزة نوبل ، الذي وصف لأول مرة الظاهرة الناجمة عن عمل أكسيد النيتريك. موسكو ، 1989.

الصيغة الإلكترونية لأكسيد النيتريك (NO).

العلم والحياة // الرسوم التوضيحية

مخطط التأثيرات الفسيولوجية لأكسيد النيتريك على نغمة الأوعية الدموية.

أكسيد النيتريك (الاسم الكيميائي - أكسيد النيتريك) هو "نجم إرشادي" جديد في الطب ، يشير إلى اتجاه البحث عن أدوية ضد العديد من الأمراض. هذا ما يعتقده معظم الباحثين الآن.

أدى النمو الهائل في عدد المنشورات حول دور أكسيد النيتريك في الكائنات البيولوجية إلى قيام الرابطة الأمريكية لتقدم العلوم والمجلة العلمية الموثوقة "العلوم" ("العلوم") بتسمية أكسيد النيتريك بجزيء العام في عام 1992 .

ما سبب هذا الاهتمام العلمي المتزايد باستمرار بأكسيد النيتريك؟

اتضح أن أكسيد النيتريك يتحكم في كل من العمليات داخل الخلايا وبين الخلايا في الخلية الحية. العديد من الأمراض - ارتفاع ضغط الدم ونقص تروية عضلة القلب والتخثر والسرطان - ناتجة عن انتهاك العمليات الفسيولوجية التي تنظم أكسيد النيتريك. ولهذا السبب فإن أكسيد النيتريك له أهمية كبيرة لعلماء الأحياء والأطباء من مختلف التخصصات.

يهتم علماء الفسيولوجيا العصبية والكيمياء العصبية بأكسيد النيتريك نظرًا لأنه يتحكم في أهم العمليات في الجهاز العصبي. يعود النشاط العصبي العالي للشخص إلى حد كبير إلى مرور نبضة من خلية عصبية (عصبون) إلى أخرى - ما يسمى بالانتقال المتشابك. إذا حاولنا وصف هذه العملية باختصار ، فيمكننا القول أنه عندما يمر نبضة عصبية من نهاية خلية عصبية واحدة ، يتم "إخراج" جزيء مادة إشارة - ناقل عصبي (على سبيل المثال ، أستيل كولين ، جلوتامات) ، الذي يتم "التقاطه" بواسطة بروتين خاص (مستقبل) على غشاء النهايات العصبية لعصبونات أخرى. ثم تضمن سلسلة معقدة من التفاعلات الكيميائية الحيوية والكهروكيميائية مرور نبضة عصبية عبر هذه العصبون. عندما تصل الإشارة إلى نهاية العصب ، يتم تحرير جزيء الناقل العصبي منه مرة أخرى ، وهكذا. اتضح أن أكسيد النيتريك ينشط إطلاق الناقلات العصبية من النهايات العصبية أثناء الانتقال المشبكي. علاوة على ذلك ، يمكن لجزيء أكسيد النيتريك نفسه أن يلعب دور ناقل عصبي ، أي أنه ينقل إشارة مباشرة من خلية عصبية إلى أخرى. ليس من المستغرب وجود أكسيد النيتريك في جميع أجزاء الدماغ البشري: الوطاء ، الدماغ المتوسط ​​، القشرة ، الحصين ، النخاع المستطيل ، إلخ.

وبالتالي ، في النشاط العقلي ، يكون أكسيد النيتريك مشاركًا مباشرًا ومنظمًا غير مباشر. أما الوجود الجسدي فلا يقل دوره هنا.

يهتم أطباء القلب وعلماء الدورة الدموية بأكسيد النيتريك لأنه ينظم استرخاء العضلات الملساء الوعائية وتخليق ما يسمى بـ "بروتينات الصدمة الحرارية" التي "تحمي" الأوعية في أمراض القلب التاجية.

يهتم اختصاصيو أمراض الدم بأكسيد النيتريك نظرًا لحقيقة أنه يمنع تراكم الصفائح الدموية (التكتل) ، ويؤثر على نقل الأكسجين بواسطة كريات الدم الحمراء ، فضلاً عن التفاعلات التي تنطوي على جزيئات تفاعلية (الجذور الحرة) في الدم.

يهتم علماء المناعة بأكسيد النيتريك لأن تنشيط الخلايا المشاركة في الاستجابة المناعية - الضامة والعدلات - يترافق مع إطلاق أكسيد النيتريك بواسطة هذه الخلايا.

أظهر أطباء الأورام اهتمامًا متزايدًا بأكسيد النيتريك بسبب مشاركته المزعومة في تطور الأورام الخبيثة.

يهتم علماء الفسيولوجيا المشاركون في تنظيم استقلاب الماء والملح في الجسم وأطباء الكلى بأكسيد النيتريك لأنه ينظم تدفق الدم الكلوي واستقلاب الملح في الأنابيب الكلوية.

حتى الحياة الحميمة بدون أكسيد النيتريك مستحيلة - إطلاقه يعزز الانتصاب.

لكن هذا ليس كل شيء. في السنوات الأخيرة ، تزايد تدفق المعلومات حول تأثير أكسيد النيتريك على عمل الجينوم مثل الانهيار الجليدي.

يتم تحديد مصير الشخص من خلال سلوكه وشخصيته ، والتي بدورها تتأثر بحالة روحه وجسده. هذا يعني أن مصير الإنسان يرتبط إلى حد ما بأكسيد النيتريك.

ما هو جزيء أكسيد النيتريك؟

من المعروف أنه عندما يكون لعائلة الإلكترون لجزيء إلكترون بدون زوج خاص به ، أي أنه لا يوجد شريك له ، فإن الأسرة بأكملها تشعر بالقلق وتظهر عدوانية متزايدة تجاه المركبات الأخرى ، في محاولة للعثور على شخص آخر مفقود واختياره إلكترون. تسمى المركبات التي تحتوي على إلكترون غير متزاوج بالجذور. عادة ما تكون الجذور غير مستقرة وتظهر في مراحل وسيطة من التفاعلات الكيميائية.

نظرًا لوجود إلكترون غير مزدوج في بنيته الإلكترونية ، ينتمي أكسيد النيتريك إلى فئة الجذور ، وبالتالي ، مثل جميع الجذور ، يسعى إلى "العثور على" الإلكترون المفقود لإنشاء زوج إلكترون جديد. عندما يمكن القيام بذلك ، يتم تكوين جزيء NO - أنيون نيتروكسيد. في كثير من الأحيان ، لا يمكن الحصول على الإلكترون المفقود عن طريق أخذ الإلكترون المفقود من جزيء آخر دون "حرب". نتيجة لذلك ، تحدث مجموعة متنوعة من عمليات التفاعل ، والتي يمكن خلالها لأكسيد النيتريك أن يخضع لتحولات مختلفة.

لا تخلط بين أكسيد النيتريك وأكسيد النيتروز (صيغته الكيميائية هي N 2 O) ، وهو أيضًا غاز عديم اللون له طعم حلو ، واستنشاقه قصير المدى يسبب علامات الهستيريا ، وتؤثر كميات كبيرة على الجهاز العصبي بشكل مثير ، مما يتسبب في حالة مشابهة للتسمم. في هذا الصدد ، يسمى أكسيد النيتروز "غاز الضحك". يؤدي استنشاق "غاز الضحك" لفترات طويلة إلى إضعاف حساسية الألم وفقدان الوعي ، مما يؤدي إلى اختلاطه بالأكسجين (80٪ N 2 o + 20٪ O 2) ، ويستخدم أحيانًا للتخدير.

أكسيد النيتريك نفسه لا يسبب مثل هذه الآثار. لكن أكسيد النيتروز الذي يدخل أجزاء معينة من الدماغ يتم تدميره كيميائيًا هناك بتكوين أكسيد النيتريك ، الذي يحدد تأثيره على الخلايا العصبية التأثيرات الناجمة عن استنشاق أكسيد النيتروز. يعمل الكحول على خلايا المخ بنفس الطريقة بشكل غير مباشر من خلال أكسيد النيتريك.

لتطوير مشكلة أكسيد النيتريك في علم الأحياء والطب ، حصل عدد من العلماء على جائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء أو الطب في عام 1998. الصياغة الدقيقة هي: "مُنحت جائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء أو الطب لاكتشاف دور أكسيد النيتريك كجزيء إشارة في نظام القلب والأوعية الدموية." وكان الحائزون على جائزة نوبل هم العلماء الأمريكيون روبرت فورشغوت وفريد ​​مراد ولويس إيجنارو.

بدأ كل شيء باكتشاف ، نشر روبرت فورشجوت نتائجه في عام 1955. اكتشف العالم ، الذي أجرى تجارب فسيولوجية على الأوعية الدموية ، التأثير المريح للضوء على الشريان الأورطي للأرنب. أصبح هذا السلوك الغامض للشريان الأورطي استجابةً لفعل الضوء فيما بعد موضع اهتمام وثيق له وللباحثين الآخرين. يمكن اعتبار أنه كان نوعًا من نقطة انطلاق لفرع جديد من العلوم البيولوجية.

تم اتخاذ الخطوة التالية في بلدنا من قبل رجل قام باكتشاف أصبح علامة فارقة في فهم دور أكسيد النيتريك في علم الأحياء والطب. هذا هو البروفيسور أناتولي فيدوروفيتش فانين ، دكتور في العلوم البيولوجية ، رئيس مختبر معهد الفيزياء الكيميائية التابع لأكاديمية العلوم الروسية.

في عام 1965 ، نشرت مجلة "Biophysics" قصته القصيرة ، ولكن كما اتضح فيما بعد ، كانت مقالة بالغة الأهمية بعنوان "الجذور الحرة من نوع جديد في خلايا الخميرة". وقالت إنه تم العثور على متطرفين من طبيعة مجهولة في الكائنات البيولوجية ، والتي لم يلاحظها أحد في العالم حتى الآن. كانت بلادنا آنذاك "متقدمة على البقية" من حيث إنشاء معدات للكشف عن الراديكاليين على أساس ظاهرة الرنين المغنطيسي الإلكترون (EPR). تسمى الأدوات والأدوات للكشف عن الجذور التي تعتمد عليها أجهزة قياس الطيف الراديوي. تم تجهيز المختبر الذي يعمل فيه أناتولي فيدوروفيتش بهذه الأجهزة ، والذي يعتبر اليوم أحد السلطات المعترف بها في مجال التحليل الطيفي EPR.

تم اكتشاف ظاهرة EPR في عام 1944 من قبل الأستاذ بجامعة قازان E.K. Zavoisky. يرتبط جوهر هذه الظاهرة بقدرة الجذور في المجال المغناطيسي على امتصاص طاقة موجات الراديو بشكل انتقائي.

تم العثور على مادة جذرية غير معروفة لأول مرة في مزارع الخميرة ، ثم في الخلايا الحيوانية. اتضح اكتشاف مادة جديدة موجودة في جميع الخلايا الحية.

خطت أعمال فورشجوت وفانين اتجاهًا علميًا جديدًا. يفهم العلماء الآن أن الجذور المجهولة التي اكتشفها أناتولي فيدوروفيتش ليست سوى جزيئات أكسيد النيتريك. ولكن في ذلك الوقت ، كان لا يزال هناك الكثير من الأبحاث المعقدة التي يتعين القيام بها من أجل معرفة الجذور التي تعطي إشارة EPR غير عادية. كان هناك شيء واحد واضح حتى ذلك الحين: هؤلاء المتطرفون لم يكونوا معروفين للعلم. سمحت سنوات من العمل الشاق لفانين بالقيام باكتشاف ثان. لقد أثبت أن أكسيد النيتريك يعطي إشارات ، وليس وحده ، ولكن بالاشتراك مع أيونات الحديد والبروتينات التي تحتوي على مجموعات السلفهيدريل. الآن يطلق عليهم "مجمعات دينيتروزيل".

ما هو دور مركب أكسيد النيتريك والبروتين في الخلية الحية؟ كان اهتمام فانين والباحثين الآخرين الذين شاركوا في دراسة المشكلة حول هذا السؤال.

في غضون ذلك ، واصل R. Forshgott دراسة طبيعة الظاهرة التي اكتشفها. في عام 1961 ، نشر مقالة مراجعة سلط فيها الضوء مرة أخرى على التأثير المريح للضوء المرئي على الأوعية الدموية. كانت نتيجة البحث الذي استمر ربع قرن اكتشاف فورشجوت في عام 1980 لمادة غير معروفة نشطة من الناحية الفسيولوجية - عامل استرخاء الأوعية البطانية (EDRF).

وجد Forschgott أن الأسيتيل كولين ، وهو أحد الوسطاء في الجهاز العصبي ، يتسبب عادة في انقباض الأوعية الدموية ، ولكن في بعض التجارب يؤدي إلى إرخاءها بطريقة ما. عند تحليل هذه التجارب ، لاحظ فورشجوت أن التأثير المريح للأستيل كولين على الأوعية لوحظ فقط في تلك الحالات عندما تم تطهيرها بشكل سيئ من الخلايا البطانية المبطنة للسطح الداخلي للأوعية. خمّن فورشجوت أن وجود البطانة هو الذي عكس التأثير الفسيولوجي للأستيل كولين. بعد سلسلة من التجارب الذكية ، لم يكن هناك شك: تم التوصل إلى اكتشاف. هذه هي الطريقة التي تم بها اكتشاف عامل استرخاء الأوعية الدموية البطاني (EDRF). اكتسب هذا الإنجاز العلمي استجابة عامة واسعة وأثار حماسة العالم العلمي بأسره. أدرك معظم العلماء على الفور مدى أهمية ذلك بالنسبة لعلم وظائف الأعضاء وعلم وظائف الأعضاء المرضي والطب العملي.

في عام 1991 ، نشر فورشجوت سلسلة كاملة من المقالات التي أثبت فيها الادعاء بأن EDRF ليس سوى جزيء أكسيد النيتريك. أي ، تحت تأثير الأسيتيل كولين ، يتم إطلاق أكسيد النيتريك من بطانة الأوعية الدموية ، والتي تدخل بعد ذلك طبقة خلايا العضلات. وجزيء أكسيد النيتريك له تأثير مهدئ على جدران الأوعية الدموية. لكن ماذا يحدث تحت تأثير الضوء؟ لماذا يسبب أيضًا ارتخاء الأوعية الدموية؟ على ما يبدو ، تحت تأثير الإشعاع الضوئي ، يتم إطلاق نفس أكسيد النيتريك ، والذي (كما هو موضح من قبل Vanin) موجود في شكل مركب ثنائي نتروزيل مع البروتينات.

كعالم فسيولوجي ، انطلق فورشجوت في بحثه العلمي من الظواهر (علم وظائف الأعضاء) إلى آلياتها. هذا هو الطريق من معقدة إلى بسيطة. بالنسبة لفانين ، كعالم فيزياء حيوية وكيمياء حيوية ، كان الطريق من البسيط إلى المعقد ، ومن الحقيقة إلى دوره وأهميته أكثر طبيعية. بدأ فانين باكتشاف وجود مادة جذرية في الكائنات الحية وبدأ في دراسة نوع الجزيء وما هي الوظائف التي يؤديها.

كان فورشجوت هو الأول في العالم الذي يصف الظاهرة الناجمة عن عمل أكسيد النيتريك - ارتخاء الأوعية الدموية. اكتشف فانين وجود مادة غير معروفة في المادة الحية. في دراساتهم الإضافية ، ساروا نحو بعضهم البعض ، واقتربوا بسرعة. لقد وضعوا ، كما كان الحال ، معلمتين رئيسيتين ، بينهما خيط ربط غير مرئي.

لم تكن نتائج البحث طويلة في القادمة. سرعان ما تم وضع علامة مهمة أخرى. تم وضعه من قبل العالم الأمريكي فريد مراد ، بعد أن قام باكتشاف مهم فيما يتعلق بحلقة الغوانيلات في منتصف السبعينيات. Guanylate cyclase هو أحد الإنزيمات الرئيسية التي تتحكم في حياة الخلية. أظهر مراد أن محلقة الجوانيلات تنشط بفعل مركبات النيترو والنيتروسو. يعبر مراد عن فكرة أن المبدأ النشط لهذه المركبات ليس هو نفسه ، بل أكسيد النيتريك المنطلق منها ، ويؤكد ذلك تجريبياً.

في الوقت نفسه ، كان فانين يدرس التأثير البيولوجي لمركبات ثنائي نيتروزيل الحديد وأظهر أن لها تأثيرًا قويًا خافض للضغط - فهي ترخي الأوعية الدموية.

اقترح Vanin أيضًا طريقة مستخدمة على نطاق واسع للكشف عن أكسيد النيتريك في الأعضاء والأنسجة. خطوته التالية في البحث العلمي لا تقل أهمية. يتوصل أولاً إلى الاستنتاج ويبرر أن EDRF يرتبط ارتباطًا مباشرًا بأكسيد النيتريك. عندما يخطو مؤلفو الاكتشافات حرفيًا في أعقاب بعضهم البعض ، ويتنفسون مؤخرة رؤوسهم في السباق للحصول على الأولوية ، فعادة ما يؤخذ في الاعتبار من رأت نتائجهم ضوء النهار. بعد أن تلقى Vanin بيانات تفيد بأن EDRF مرتبط بأكسيد النيتريك ، قرر في عام 1985 نشرها في نشرة علم الأحياء التجريبية والطب ، ولكن تم نشر المقالة بعد ثلاث سنوات فقط من تقديمها. هنا بدأ ينمو محور المنشورات حول هذا الموضوع في المنشورات الأجنبية. تم الحصول على نفس البيانات في عام 1986 بواسطة Forshgott و Ignarro ، وفي عام 1987 بواسطة Salvador Moncada. أظهر الأخير بشكل مقنع أن EDRF يحتوي على أكسيد النيتريك ، ونشر بياناته على الفور في المجلة العلمية الدولية "الطبيعة" ("الطبيعة"). تم نشر كل هذه المنشورات قبل المقالة الأصلية التي كتبها أناتولي فيدوروفيتش.

التقى فورشجوت وفانين ، بعد أن قطع كل منهما نصف طريقه ، في عام 1989 في مركز أبحاث أمراض القلب التابع لعموم الاتحاد في موسكو. ما تحدثوا عنه آنذاك واضح: بالطبع ، عن الخطط العلمية ، تخميناتهم وشكوكهم المذهلة. تواصلت اتصالاتهم في لندن في المؤتمر الأول حول الدور البيولوجي لأكسيد النيتريك والمراسلات اللاحقة.

إن سلطة Vanin كمؤسس لاتجاه علمي جديد معترف بها بشكل عام. ولكن هنا المفارقة: الجائزة العلمية الرئيسية - جائزة نوبل تجاوزته. غير مستحق ليست الكلمة الصحيحة. يبدو أن اختيار لجنة نوبل لا يعتمد دائمًا على الأهمية العلمية للعمل. عظمة أناتولي فيدوروفيتش أنه لم يطعن في قرار اللجنة. ونعلم أن العباقرة مثل نيوتن ولايبنيز تحدوا الأولويات العلمية لبعضهم البعض. وهذا على الرغم من حقيقة أنه تم الحديث عن نيوتن باعتباره الفاني الوحيد الذي وقف على قدم المساواة مع الآلهة. نعم ، ويمكن أيضًا معادلة ليبنيز للخدمات الإنسانية. لذلك حتى الآلهة لا تستطيع دائمًا تقسيم الكف فيما بينها.

لكن الباحثين الذين حصلوا على جائزة نوبل (نذكر أن هؤلاء هم فورشجوت ومراد وإيجنارو) علماء عظماء حقًا ، ولا شك أنهم يستحقون هذا التقدير العالي. ومع ذلك ، يمكن القول أن أحد الشخصيات الرئيسية في القصة حول أكسيد النيتريك قد تم حذفه ببساطة من القوائم.

ربما يختلف شخص ما مع تاريخ اكتشاف عمل أكسيد النيتريك - ليس من المستغرب: يمكن رؤية منطق البحث ودور كل من العلماء البارزين الذين طوروا هذا الموضوع بشكل مختلف من قبل الجميع. لكن من غير المرجح أن يشك أي شخص ويجادل في أن كل شيء بدأ بالاكتشافات الأساسية لفورشجوت وفانين. لقد كانوا الرواد في تأسيس الدور الشامل لأكسيد النيتريك في الحياة البرية.

أين هي المقاييس التي يمكن للمرء أن يزن بموضوعية الاعتراف بمزايا العالم من أجل مكافأته عليها؟