Научно-исследовательская работа"«Герой войны, заметный только в микроскоп»

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЯЯ ШКОЛА №5 ИМ. К.П.ФЕОКТИСТОВА

Реферат на тему:

«Герой войны, заметный только в микроскоп»

Выполнила:

Чурсина Анастасия Александровна,

ученица 11 «Б»  класса

Руководитель:

Милютина Оксана Викторовна,

учитель биологии

Воронеж 2015

СОДЕРЖАНИЕ:

1)                  Введение

2)                  Открытие антибиотиков

3)                  Действие антибиотиков

ñ  Избирательное действие антибиотиков. Спектр действия

ñ  Резистентность по отношению к антибиотикам

ñ  Основные группы известных на сегодняшний день антибиотиков

4)                  Применение пенициллина в годы ВОВ

5)                  Вклад Н.Н. Бурденко в развитие отечественной антибиотикотерапии

6)                  Изучение строения плесневого гриба-пеницилла.

7)                  Интересные факты о плесени

8)                  Заключение

9)                  Список литературы

10)              Приложение

                                       ВВЕДЕНИЕ

Во времена всех войн проблема бактериального загрязнения огнестрельных и колотых ран являлась одной из причин  грозных осложнений и смерти среди солдат. Врачами того времени было замечено, что использование мхов при перевязки ранений снижало риск загноения ран.  И только в начале прошлого века были определены антисептические вещества, которые содержались в этих мхах. Но настоящий прорыв в лечении ран послужило открытие антибиотиков. Вот об этих «героях» войны и пойдет речь в моем докладе . Это плесневый гриб — пеницилл, который способен вырабатывать сильный антибиотик — пенициллин.

Этот антибиотик — военное детище, до основания перетряхнувший все прежние каноны микробиологии. Рожденный сражениями ВОВ, он и ныне продолжает оберегать человечество  от обрушивающихся на него эпидемий многочисленных инфекционных болезней. Пока он единственный и до сих пор никем не превзойденный творец этой потрясающей по эффективности защиты современных поколений от верной и неминуемой гибели: не было бы пенициллина, планета наша выглядела бы совсем иначе — сморщенной и пожелтевшей от бесчисленного множества тлеющих могил. А сохранили жизнь всех ныне здравствующих поколения мало кому известные ученые, работавшие во времена ВОВ.

ОТКРЫТИЕ АНТИБИОТИКОВ

Антибиотики (от анти — против и греч.Bios — жизнь)  термин буквально переводится, как «лекарство против жизни».- специфичные химические вещества, образуемые микроорганизмами и способные в малых количествах оказывать избирательное токсическое действие на другие микроорганизмы и клетки злокачественных опухолей.

Первый эффективный для клинического применения антибиотик открыт А. Флемингом в 1992 году. Термин «антибиотик»  предложил в 1942 году З. Ваксман. Антибиотики принадлежат к группе микробных продуктов. Физиологическое значения антибиотиков для продуцирующихих микроорганизмов неясно. Одни считают, что синтез антибиотиков даст определенные преимущества микроорганизму – продуценту в борьбе за существование в природных популяциях. Другие считают, что антибиотики представляют собой «ортбросы» обмена веществ микроорганизмов  и не имеют приспособительного значения. Основные источники антибиотиков – бактерии и микроскопические бактерии.

В 1871 году русский микробиолог В.А. Манассейн, ученик знаменитого ученого С.П. Боткина, установил, что в присутствии сизой плесени многие микробы гибнут. А через год другой русский врач, А.Г. Полотебнов, лечил раны с помощью плесени. Интересен и тот факт, что еще выдающийся таджикский ученый и врач Авиценна. Жившийв ХI веке, предлагал лучить воспаление уха плесенью. В 1929 году английским ученым  Александром Флемингом был изобретен пенициллин, а было это так. Однажды на одной из чашек Петри Флеминг увидел странное явление и долго присматривался к нему. Как бывало уже не раз, чашку покрывала плесень, но в отличии от других чашек здесь вокруг колонии бактерий не размножились вокруг плесени, хотя на остальной поверхности агар-агара, на некотором расстоянии от плесени, бактерии разрослись, притом довольно сильно.

Потом Флеминг помещал часть этой плесени на чашки, где культивировал разные бактерии. Оказалось, что некоторые виды бактерий прекрасно уживаются с плесенью, но стрептококки в присутствии плесени не развивались. Многочисленные прежде опыты с размножением вредоносных бактерий показали: некоторые из них способны уничтожать других и не допускают их развития в общей среде. Это явление было названо «антибиозом» от греческого «анти» - против и «биос» - жизнь. Работая над нахождением действенного противомикробного  средства, Флеминг об этом прекрасно знал.  У него не было никаких сомнений, что на чашке с таинственной плесенью он встретился с явлением антибиоза. Он начал тщательно исследовать плесень. Спустя некоторое время ему удалось даже выделить из плесени противомикробное вещество. Поскольку плесень, с которой он имел дело, носило видовое латинское название Peniciliumnotatum, полученное вещество он назвал пенициллином. Таким образом, в 1929 году в лаборатории лондонской больницы св. Марии родился хорошо известные пенициллин.  Предварительные испытания вещества на подопытных животных показали, что даже при инъекции в кровь оно не наносит вреда и одновременно в слабых растворах прекрасно подавляет стрептококки и стафилококки. Ассистент Флеминга, доктор Стюарт Греддок, заболевший гнойным воспалением, так называемой гайморовой полости, был первым человеком, который решился принять дозу пенициллина. Ему ввели в полость небольшой количество вытяжки из плесени, и уже через  три часа можно было убедится, что состояние его здоровья значительно улучшилось. Стало ясно,  что Флеминг выиграл крупное сражение с бактериями. Но война человечества с микробами еще на закончилась6 не обходимо было разработать промышленные методы производства пенициллина.над этой проблемой Флеминг работал больше двух лет, но успеха не добился.

Как и многие другие великие открытия в медицине, открытие антибиотиков было сделано случайно. Оказывается, ученыйА. Флеминг не очень любил чистоту, и потому нередко пробирки на полках в его лаборатории зарастали плесенью. Однажды после недолгого отсутствия А. Флеминг заметил, что разросшаяся колония плесневого грибка пенициллина полностью подавила рост соседней колонии бактерий (обе колонии росли в одной пробирке). Здесь нужно отдать должное гениальности великого ученого сумевшего заметить этот замечательный факт, который послужил основой предположения того, что грибы победили бактерий при помощи специального вещества безвредного для них самих и смертоносного для бактерий. Это вещество и есть природный антибиотик - химическое оружие микромира.

Действительно, выработка антибиотиков является одним из наиболее совершенных методов соперничества между микроорганизмами в природе. В чистом виде вещество, о существовании, которого догадался А. Флеминг, было получено во время второй мировой войны. Это вещество получило название пенициллин (от названия вида грибка, из колоний которого был получен этот антибиотик). Во время войны это чудесное лекарство спасло тысячи больных обреченных на смерть от гнойных осложнений. Но это было лишь начало эры антибиотиков. После войны исследования в этой области продолжились и последователи Флеминга открыли множество веществ со свойствами пенициллина. Оказалось, что кроме грибков вещества и подобными свойствами вырабатываются и некоторыми бактериями, растениями, животными. Параллельные исследования в области микробиологии, биохимии и фармакологии, наконец, привели к изобретению целого ряда антибиотиков пригодных для лечения самых разнообразных инфекций вызванных бактериями. При этом оказалось, что некоторые антибиотики могут быть использованы для лечения грибковых инфекций или для разрушения злокачественных опухолей.

ДЕЙСТВИЕ АНТИБИОТИКОВ

Так в чем же состоит секрет антибиотиков, их механизм действия? Важнейшим моментом в понимании феномена антибиотиков является определение горизонта их действия. Антибиотики разрушают или тормозят развитие клеток бактерий грибов или опухолей, то есть антибиотики активны по отношению к организмам, состоящим из клеток.

И наоборот: антибиотики абсолютно неэффективны против вирусов, которые, как известно, относятся к субклеточным микроорганизмам. Механизм действия (принцип работы) антибиотиков главным образом состоит в их способности угнетать рост и разрушать клетки бактерий, грибов и опухолей. Разные антибиотики обладают различным механизмом действия. Ниже мы рассмотрим принцип работы основных групп антибиотиков:

Антибиотики, разрушающие клеточную стенку.

Большое количество бактерий защищено снаружи прочным каркасом из сложных органический соединений. Разрушение этого каркаса равносильно гибели бактерии. Именно таким свойством (разрушение клеточной стенки) и обладает вышеупомянутый антибиотик пенициллин и все его производные. Кроме антибиотиков из группы пенициллинов подобным действием обладают цефалоспорины, а также ванкомицин. Молекулы этих антибиотиков блокируют специальные ферменты бактерий, выполняющие роль «сшивания» наружного каркаса бактерий. Без этого фермента бактерии лишаются возможности расти и погибают. 

Антибиотики, блокирующие синтез белков.

К этой группе антибиотиков относятся тетрациклины, макролиды, аминогликозиды, а также левомицетин и линкомицин. Эти антибиотики проникают внутрь клеток бактерий и связываются со структурами, синтезирующими бактериальные белки, и блокируют биохимические процессы, происходящие в клетках бактерий. Парализованная бактерия теряет возможность размножаться и расти, чего бывает достаточно, чтобы победить некоторые инфекции.

Антибиотики, растворяющие клеточную мембрану.

Как известно клеточная мембрана некоторых бактерий и грибов состоит из жиров, которые растворяются определенными веществами. Таков механизм действия противогрибковых антибиотиков из группы нистатина, леворина, амфотерицина.

Другие виды антибиотиков действую посредством блокирования синтеза нуклеиновых кислот (РНК, ДНК), либо парализуют определенных биохимические процессы бактерий. Некоторые антибиотики способны разрушать организмы глистов, другие способны победить клетки опухолей.

Глобальное действие антибиотиков на бактерии или другие микроорганизмы может выражаться в двух формах: бактерицидный и бактериостатический эффекты. Бактерицидный эффект предполагает разрушение бактерий.

В обычных дозах таким эффектом обладают все антибиотики, блокирующие рост клеточной стенки (пенициллины, цефалоспорины). По отношению к грибам таким эффектом обладают антибиотики типа нистатина или леворина (фунгицидный эффект). Бактериостатический эффект предполагает замедление роста и размножения бактерий под действием антибиотиков. Бактериостатическим действием обладают антибиотики, блокирующие синтез белков и нуклеиновых кислот (тетрациклины, макролиды и пр.).

Замедление роста и размножения бактерий уже достаточно для победы над многими инфекциями. В больших дозах бактериостатический эффект этих антибиотиков может перерасти в бактерицидный.

Избирательное действие антибиотиков. Спектр действия

 Одной из основных характеристик антибиотиков, определяющей возможность их использования в лечении болезней у людей является их избирательность. Под избирательностью понимаем способность антибиотиков — вызвать гибель одних живых организмов и не действовать на другие. Антибиотик Флеминга (пенициллин) обладал разрушительным избирательным действием по отношению к бактериям и был безвредным для грибов, которые его вырабатывали. Пот отношению к антибиотикам, используемым в лечении инфекций у людей, исследуется их воздействие на организм человека. В этом смысле наибольшей избирательностью (и наименьшей опасностью для человека) обладают антибиотики из группы пенициллина и цефалоспоринов, действующие на компоненты бактерий не имеющие аналогов в организме человека. С другой стороны антибиотики, угнетающие синтез белков или нуклеиновых кислот могут оказывать подобной действие и на организм человека, так как подобные процессы (синтез белков и нуклеиновых кислот) происходят и в нашем организме. Низкая избирательность значительно ограничивает применение соответствующих групп антибиотиков в медицине.

Другой важной характеристикой антибиотиков является спектр действия. Спектр действия антибиотика определяет широту его влияния на различные популяции бактерий. Структура и состав различных бактерий чрезвычайно разнообразны и потому некоторые виды бактерий оказываются абсолютно нечувствительными по отношению к некоторым антибиотикам, активным против других бактерий. Чем больше бактерий являются чувствительными к одному определенному антибиотику, тем шире спектр его действия.

Существуют антибиотики широкого и узкого спектра действия и те и другие используются в определенных целях, так как ширина спектра действия, в зависимости от случая, может быть как положительным, так и отрицательным качеством антибиотика.

Резистентность по отношению к антибиотикам

Появление и использование антибиотиков оказало огромное влияние на микроорганизмы. В определенном смысле, антибиотики стали дополнительным фактором отбора в среде обитания микробов, и, как и следовало ожидать, микробы научились к ним приспосабливаться. Этот феномен получил название антибиотикорезистентности (сопротивляемости) микробов по отношению антибиотикам. В настоящее время проблема антибиотикорезистентности является основной проблемой области применения антибиотиков. Как оказалось, использование антибиотиков приводит к образованию видов микробов нечувствительных по отношению к ним и потому более агрессивных и опасных, чем их предшественники.

Механизмы антибиотикорезистентности различны: в некоторых случаях микробы меняют свое строение, в других случаях начинают вырабатывать вещества связывающие антибиотики. Болезни, вызываемые микробами с антибиотикорезистентностью, протекают тяжелее и хуже поддаются лечению. Вообще в лечении таких болезней могут быть использованы только новые и сильные антибиотики или синтетические препараты, которые еще не известны микробам. Основной причиной возникновения антибиотикорезистентностимикробов является распространенное или неправильное использование антибиотиков в лечении различных болезней.

Основные группы известных на сегодняшний день антибиотиков

Бета-лактамные антибиотики. Группа бета-лактамных антибиотиков включает две большие подгруппы известнейших антибиотиков: пенициллины и цефалоспорины, имеющих схожую химическую структуру.

Группа пенициллинов.

Пенициллины получаются из колоний плесневого грибка Penicillium, откуда и происходит название этой группы антибиотиков. Основное действие пенициллинов, связано с их способностью угнетать образование клеточной стенки бактерий и тем самым подавлять их рост и размножение. В период активного размножения многие виды бактерий очень чувствительны по отношению к пенициллину и потому действие пенициллинов бактерицидное. Важным и полезным свойством пенициллинов является их способность проникать внутрь клеток нашего организма.

Это свойство пенициллинов позволяет лечить инфекционные болезни, возбудитель которых «прячется» внутри клеток нашего организма (например, гонорея). Антибиотики из группы пенициллина обладают повышенной избирательностью и потому практически не влияют на организм человека, принимающего лечение. К недостаткам пенициллинов можно отнести их быстрое выведение из организма и развитие резистентности бактерий по отношению к этому классу антибиотиков.

Биосинтетические пенициллины получают напрямую из колоний плесневых грибков (см. рис. 1,2).

Наиболее известными биосинтетическими пенициллинами являются бензилпенициллин и феноксиметилпенициллин. Эти антибиотики используют для лечения ангины, скарлатины, пневмонии, раневых инфекций, гонореи, сифилиса. Полусинтетические пенициллины получаются на основе биосинтетических пенициллинов путей присоединения различных химических групп. На данный момент существует большое количество полусинтетический пенициллинов: амоксициллин, ампициллин, карбенициллин, азлоциллин. Важным преимуществом некоторых антибиотиков из группы полусинтетических пенициллинов является их активность по отношению к пенициллинустойстойчивым бактериям (бактерии, разрушающие биосинтетические пенициллины). Благодаря этому полусинтетические пенициллины обладают более широким спектром действия и потому могут использоваться в лечении самых разнообразных бактериальных инфекций.

Основные побочные реакции, связанные с применением пенициллинов носят аллергический характер и иногда являются причиной отказа от использования этих препаратов.

Группа цефалоспоринов.

Цефалоспорины также относятся к группе бета-лактамных антибиотиков и обладают структурой, схожей со структурой пенициллинов. По этой причине некоторые побочные эффекты их двух групп антибиотиков совпадают (аллергия). Цефалоспорины обладают высокой активностью по отношению к широкому спектру различных микробов и потому используются в лечении многих инфекционных болезней. Важным преимуществом антибиотиков из группы цефалоспоринов является их активность по отношению к микробам устойчивым к действию пенициллинов (пенициллиноустойчивые бактерий). Существует несколько поколений цефалоспоринов: Цефалоспорины I поколения (Цефалотин, Цефалексин, Цефазолин) активны по отношению большого количества бактерий и используются для лечения различных инфекций дыхательных путей, мочевыделительной системы, для профилактики постоперационных осложнений. Антибиотики этой группы, как правило, хорошо переносятся и не вызывают серьезных побочных реакций. Цефалоспорины II поколения (Цефомандол, Цефуроксим) обладают высокой активностью по отношению к бактериям, населяющим желудочно-кишечный тракт, и потому могут быть использованы для лечения различных кишечных инфекций. Также эти антибиотики используются для лечения инфекций дыхательных и желчевыводящих путей. Основные побочные реакции связаны с возникновением аллергии и нарушений работы желудочно-кишечного тракта. Цефалоспорины III поколения (Цефоперазон, Цефотаксим, Цефтриаксон) новые препараты, обладающие высокой активностью по отношению к широкому спектру бактерий. Преимуществом этих препаратов является их активность по отношению к бактериям нечувствительным к действию других цефалоспоринов или пенициллинов и способность длительной задержки в организме.

Используют эти антибиотики для лечения тяжелых инфекций, не поддающихся лечению другими антибиотиками. Побочные эффекты этой группы антибиотиков связаны с нарушением состава микрофлоры кишечника или возникновением аллергических реакций.

 Антибиотики из группы макролидов

Макролиды это группа антибиотиков со сложной циклической структурой. Наиболее известные представители антибиотиков из группы макролидов это Эритромицин, Азитромицин, Рокситромицин. Действие антибиотиков макролидов на бактерии бактериостатическое - антибиотики блокируют структуры бактерий, синтезирующие белки, в результате чего микробы теряют способность размножаться и расти. Макролиды активны по отношению ко многим бактериям, однако самым замечательным свойством макролидов, пожалуй, является их способность проникать внутрь клеток нашего организма и разрушать микробы, не имеющие клеточной стенки. К таким микробам относятся хламидии и риккетсии - возбудители атипичной пневмонии, урогенитального хламидиоза и других болезней, неподдающихся лечению другими антибиотиками.

Другой важной особенностью макролидов является их относительная безопасность и возможность проведения длительного лечения, хотя современные программы лечения с использованием макролидов предусматривают ультракороткие курсы длительностью в три дня. Основные направления использования макролидов это лечения инфекций, вызванных внутриклеточными паразитами, лечение больных с аллергией на пенициллины и цефалоспорины, лечение детей раннего возраста, беременных женщин и кормящих матерей.

Антибиотики из группы тетрациклинов.

Наиболее известными антибиотиками из группы тетрациклинов являются Тетрациклин, Доксициклин, Окситетрациклин, Метациклин. Действие антибиотиков из группы тетрациклинов бактериостатическое. Также как и макролиды тетрациклины способны блокировать синтез белков в клетках бактерий, однако, в отличие от макролидов, тетрациклины обладают меньшей избирательностью и потому в больших дозах или придлительном лечении могут тормозить синтез белков в клетках организма человека. В то же время тетрациклины остаются незаменимыми «помощниками» в лечении многих инфекций. Основные направления использования антибиотиков из группы тетрациклинов это лечение инфекций дыхательных и мочевыводящих путей, лечения тяжелых инфекций типа сибирской язвы, туляремии, бруцеллеза и пр. Несмотря на относительную безопасность, при длительном использовании тетрациклины могут быть причиной возникновения тяжелых побочных эффектов: гепатит, поражение скелета и зубов (тетрациклины противопоказаны детям до 14 лет), пороки развития (противопоказание для использования во время беременности), аллергия. Широкое применение получили мази содержащие тетрациклин. Применяют для локального лечения бактериальных инфекций кожи и слизистых оболочек.

Антибиотики из группы аминогликозидов

Аминогликозиды это группа антибиотиков, к которой относятся такиепрепараты как Гентамицин, Мономицин, Стрептомицин, Неомицин. Спектр действия аминогликозидов чрезвычайно широк и включает даже возбудителей туберкулеза (Стрептомицин). Аминогликозиды используются для лечения тяжелых инфекционных процессов, связанных с массивным распространением инфекции: сепсис (заражение крови), перитониты. Также Аминогликозиды используются для локального лечения ран и ожогов.

Основным недостатком аминогликозидов является их высокая токсичность. Антибиотики из этой группы обладают нефротоксичностью (поражение почек), гепатотоксичностью (поражение печени), ототоксичностью (могут вызвать глухоту). По этой причине аминогликозиды должны использоваться только по жизненным показаниям, когда являются единственной возможностью лечения и не могут быть заменены другими препаратами.

Левомицетин

Левомицетин (Хлорамфеникол) угнетает синтез бактериальных белков, а в больших дозах вызывает бактерицидный эффект. Левомицетин обладает широким спектром действия, однако его использование ограничено из-за риска развития серьезных осложнений. Наибольшая опасность, связанная с использованием антибиотика Хлорамфеникола заключается в поражении костного мозга, вырабатывающего клетки крови.

Противогрибковые антибиотики

Противогрибковые антибиотики это группа химических веществ, способных разрушать мембрану клеток микроскопических грибков, вызывая их гибель. Наиболее известными представителями этой группы являются антибиотики Нистатин, Натамицин, Леворин. Использование этих препаратов в наше время заметно ограничено в связи с малой эффективностью и высокой частотой возникновения побочных эффектов. Они постепенно вытесняются высокоэффективными синтетическими противогрибковыми препаратами.

ПРИМЕНЕНИЕ ПЕНИЦИЛЛИНА В ГОДЫ ВЕЛИКОЙ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ ВОЙНЫ

Долгое время безуспешны были попытки промышленного производства пенициллина. Но в середине 1939 года два ученых из Оксфорда: врач Эдуард ГовардФрей и химик Дж. Эрнест Чейн — взялись за это дело. После двух лет разочарований и поражений им удалось получить несколько граммов коричневого порошка (пенициллина). Первые инъекции были сделаны 12 февраля 1941 года. В это время мир уже полтора года был охвачен пожаром войны. От заражения крови и гангрены гибли тысячи раненых. Требовалось огромное количество пенициллина. Фрей выехал  вСША, где ему удалось заинтересовать производством пенициллина правительство и крупные промышленные концерны. Поля сражения и военные госпитали сразу же оценили достоинства пенициллина, который, как говорили тогда военные, «сражался» на всех фронтах наравне с доблестными солдатами, танками, самолетами. Сотни тысяч воинов были спасены от гангрен, при которых ранее ампутировали конечности. Сотням тысяч воинов была спасена жизнь при различного рода операциях, когда в полевых условия инфекция считалась обычным явлением. Но и в тылу пенициллин «поработал» на славу, помогая людям избавляться от инфекционных заболеваний, вызываемых стрептококковой бактерией: он стал сохранять жизнь заболевшим воспалением легких, туберкулезом, ранее обреченным на гибель от менингита. Пенициллин положил начало новой эре в медицине — лечению болезней антибиотиками.

За огромные заслуги перед человечеством А.Флемминг. З.Г. Фрей, Дж. Э. Чейн были в 1945 году удостоены Нобелевской премии.

В 1942 году, всего через год после того, как зарубежные ученые сумели синтезировать первые порции пенициллина, отечественному биологу З.В. Ермольевой удалось достичь аналогичных результатов, используя отечественное сырье. По официальной версии,первый советский антибиотик был создан из грибка, штамм которого был взят профессором З.В.Ермольевой со стены одного из московских бомбоубежищ. В кратчайшие сроки был осуществлен биосинтез препарата и налажено его опытное, а затем и промышленное производство. В 1944 году по инициативе главного хирурга РККА Николая Ниловича Бурденко были проведены испытания советского пенициллина во фронтовых госпиталях, которые дали отличные результаты.

Менее известно открытие советских ученых Георгия Гаузе и Марии Бражниковой, которые в 1942 году смогли выделить из огородной подмосковной почвы особый вид бактерии, являвшейся продуцентом еще более ценного, чем пенициллин, антибиотика — грамицидина С (грамицидин советский). Выявленные группой советских ученых во главе с Николаем Красильниковым антибактериальные свойства почвенных лучистых грибков — актиномицетов, легли в основу создания таких антибиотиков, как актиномицин и стрептомицин. Массовое производство антибиотиков было освоено советской фармацевтической промышленностью сразу после войны.

ВКЛАД Н.Н. БУРДЕНКО В РАЗВИТИЕ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ АНТИБИОТИКОТЕРАПИИ

Бурденко Николай Нилович (1876-1946)  (см. рис. 6)— выдающийся советский хирург, один из создателей хирургии нервной системы (нейрохирургии), академик, генерал-полковник медицинской службы, Герой Социалистического Труда. С 1918 по 1923 гг. жил и работал в Воронеже. Он был профессором медицинского факультета ВГУ. Созданный на основе медицинского факультета ВГУ Воронежский государственный медицинский институт, ныне университет, носит имя Н.Н.Бурденко. С 1922 г. Бурденко — профессор кафедры оперативной хирургии и топографической анатомии 1-го Московского государственного университета. В 1924 году был избран на кафедру факультетской хирургической клиники того же университета и руководил ей свыше 20 лет. В 1929 году была открыта нейрохирургическая клиника, которая положила начало организации крупнейшего в СССР нейрохирургического института. В 1945 года этот институт реорганизуется в институт нейрохирургии Академии медицинских наук СССР, которому присвоено имя Бурденко.

В 1935 г. Бурденко был избран председателем Всесоюзной ассоциации хирургов, а в 1937 году — председателем Ученого медицинского Совета Нарокомздрава СССР; в 1939 г. избирается действительным членом Академии наук СССР. Бурденко был организатором и первым президентом Академии медицинских наук СССР. Он был избран членом крупнейших хирургических обществ ряда стран, почетным членом Международного общества хирургов, почетным членом Лондонского королевского общества, получил звание доктораhonoriscausa Парижской Академии хирургии. Разработал операцию в верхнем отделе спинного мозга.

Особенно большое внимание Бурденко уделял организации военно-медицинского дела. В годы ВОВ он был назначен главным хирургом Красной Армии. Именно Бурденко одним из первых стал применять пенициллин в военные годы.

Для испытания пенициллина Бурденко организовал научную бригаду из хирургов, бактериологов и патологоанатомов, и во главе её выехал на фронт. Опубликовал три работы: «Письма хирургам фронтов о пенициллине». Вскоре по его настоянию эти препараты стали применять хирурги всех военных госпиталей.

В 1942 году впервые в мировой медицине предложил лечить гнойные осложнения после ранений черепа и мозга путём введения раствора белого стрептоцида в сонную артерию. Это позволило наилучшим образом доставлять стрептоцид к очагу инфекций в мозгу, в отличие от внутривенных инъекций, применявшихся в то время за границей. С 1943 года таким же способом Н.Н.Бурденко стал применять сульфидин, а с 1944 года — пенициллин.

Вторичный шов как элемент восстановительной хирургии стал шире применяться по настоянию Бурденко, что позволило возвращать раненых в строй в более короткие сроки. Во время войны Бурденко выпустил ряд указаний для фронтовых хирургов, которые касались обработки и подготовки раны к наложению шва.

Огнестрельные ранения артерий стали ещё одной темой научных работ Бурденко. Эта тема интересовала его ещё в Первую мировую войну. Он разработал методы оперативного лечения ранений сосудов, что позволило снизить процент смертности в войсках.

В настоящее время его имя носит институт нейрохирургии АМН России ,главный военный госпиталь вооруженных сил России, а так же у нас в Воронеже детская областная больница и Воронежская государственная медицинская академия.

Изучение строения плесневого гриба-пеницилла.

Естественной средой обитания пеницилла является почва. Пеницилл часто можно увидеть в виде зелёного или голубого плесневого налета на разнообразных субстратах, в основном, растительных. Гриб пеницилл имеет сходное строение с аспергиллом, также относящимся к плесневым грибам. Вегетативный мицелий пеницилла ветвящийся, прозрачный и состоит из множества клеток. (см. рис.1,2,3,4) Отличие пеницилла от мукора в том, что его грибница многоклеточная, тогда как у мукора — одноклеточная. Гифы гриба пеницилла либо погружены в субстрат, либо расположены на его поверхности. От гифов отходят прямостоячие или приподнимающиеся конидиеносцы. Эти образования ветвятся в верхнем отделе и формируют кисточки, несущие цепочки одноклеточных окрашенных спор — конидий. Кисточки пеницилла могут быть нескольких видов: одноярусные, двухярусные, трехярусные и несимметричные. У некоторых видов пеницилла конидийконидии образуют пучки — коремии. Размножение пеницилла происходит с помощью спор.

Процесс выращивания плесени на хлебе

Как вырастить плесень на хлебе? (рис. 5) Чтобы получить идеальную питательную среду для плесени (хлеб) не обязательно сразу же бежать в магазин за свежим батоном или булочками, вполне подойдет старый кусок хлеба. Обратите внимание, что лучше использовать белый сорт хлеба, ведь так будет лучше заметно процесс размножения грибков. Чтобы ускорить образование плесени, эксперимент лучше всего проводить в теплом и влажном помещении. Если же необходимо замедлить процесс размножения – поставьте хлеб в холодную и сухую среду. Процесс выращивания плесени на хлебе состоит из двух шагов.

Шаг 1. Сначала необходимо взять небольшой кусочек хлеба, намочить его в воде и накрыть полиэтиленовым пакетом. Пакет лучше выбирать светлый, ведь через него будет хорошо виден процесс образования плесени.

Шаг 2. Далее нужно поставить этот пакет с хлебом в темное место. Уже через несколько суток будут заметны первые появления спор грибов. Вначале они будут проявляться в виде малозаметных и светлых пятен, однако уже через некоторое время они станут темнее и постепенно накроют всю хлебную поверхность. Еще через несколько дней плесень обретет зеленый оттенок, затем потемнеет и в конце станет совсем черной. Такой процесс означает, что грибам очень хорошо живется в данной среде и они решили увеличить колонию, продлив свой род при помощи собственных спор.

Важно помнить, что наличие плесени на продуктах питания означает то, что этот продукт был экологически чистый и пригодный для употребления. Грибы не будут развиваться в загрязненной среде. Кстати, обычный пресной хлеб быстрее плесневеет, чем булочки и другие сладкие мучные изделия. Возможно, это объясняется наличием у сладких изделий консервантов, которые притормаживают развитие плесневых грибов. ( фото пеницилла)

Интересные факты о плесени

Плесень – один из самых древних живых организмов на Земле. Она появилась 200 миллионов лет назад и научилась выживать в любых условиях: в радиации, арктических льдах и открытом космосе. Она спасает жизни и способна убить.

Умная плесень

Помните старый эксперимент, где крыса должна найти правильный путь в лабиринте, чтобы заполучить еду. Так вот, как выяснил японский ученый Тошуки Накагаки, плесень справляется с этим заданием не хуже. В 2000 году он провел эксперимент, поместив у входа в лабиринт плесневой гриб «Physarumpolycephalum», а на выходе кусочек сахара.
Плесень сразу же пустила «ростки» именно в сторону сахара, споры гриба заполняли собой все пространство в лабиринте, раздваиваясь на каждом перекрестке. Как только какой-нибудь из отростков попадал в тупик, он поворачивал обратно и искал путь в другом направлении. Микроскопическому грибу понадобилось всего 4 часа, чтобы заполнить собой все ходы лабиринта и отыскать верную дорогу к сахару.

Но, что самое интересное, когда у уже прошедшего лабиринт грибного мицелия отщипнули кусок и вновь поставили у входа в лабиринт, положив в конце сахар, – один из ростков безошибочно выбрал самый короткий путь к выходу из лабиринта и сахару, а второй просто «вскарабкался» по стенам лабиринта и пополз по потолку. Таким образом, простая плесень обнаружила не только зачатки памяти, но и способности к нестандартному способу решения задач, что говорит о наличие у гриба интеллекта.

Опасная плесень

Плесень сопровождает нас повсюду, она огромными колониями обитает в ванных, квартирах, вентиляционных шахтах, и что самое неприятное, в наших холодильниках. Поэтому люди привыкли просто ее не замечать. И зря.
Помимо того, что микроскопический грибок способен уничтожать целые здания, он еще и ядовит для человеческого организма. В процессе роста он вырабатывает вещества, которые поражают легкие, кишечник, кожу. Их споры проникают в дыхательные пути и «оседают» внутри нас, открывая дорогу бактериям и вирусам. Аллергия – чуть ли не самое безобидное следствие проживания с плесенью в качестве соседа. Микроскопический грибок способен разрушать структуру ДНК и приводить к раковым заболеваниям.

По словам ученых, плесень и ее яд практически не выводятся из организма. Самой опасной, в данном случае, считается желтая плесень из рода аспергилл, которая «заводится» на молочных продуктах, рыбе и орехах. Она выделяет опасное вещество афлатоксин, которое накапливается в организме и через 10 лет может стать причиной онкологии печени.

Проклятие Тутанхамона

По крайней мере, в двух загадочных смертях, последующих за открытием археологом Говардом Картером нетронутой гробницы Тутанхамона, сегодня винят плесень. Оказалось, что в тканях легких мумии все еще жил плесневый грибок аспергиллус нигер, который может стать смертельным для людей с ослабленным иммунитетом или с поврежденной легочной системой.
Первая жертва «Тутанхамона» — организатор и спонсор раскопок Лорд Карнарвон еще задолго до обнаружения гробницы попал в страшную автомобильную аварию, в которой повредил легкое. Он умер от пневмонии спустя некоторое время после посещения гробницы. Вслед за ним скончался и другой участник раскопок – Артур Мейс, который, по трагичной случайности, был тяжело болен до начала раскопок. Его ослабленная иммунная система стала идеальной средой для проявления смертоносных качеств плесени.

Непобедимая плесень

Одно из основных и самых опасных свойств плесени является ее вездесущность. Микроскопические грибки способны выживать, без преувеличения, в любых условиях. Они прекрасно чувствуют себя среди арктических льдов, на радиоактивном саркофаге 4-го энергоблока Чернобыльской АЭС, и даже в открытом космосе.
Так, в рамках эксперимента «Биориск», который был направлен на исследования влияния условий открытого космоса на живые организмы, три капсулы со спорами плесневых грибов Пенициллум, Аспергилус и Кладоспориум вывели в открытый космос и прикрепили к обшивке орбитальной станции. Результаты были просто ошеломляющие, споры плесневых грибов после полугодового пребывания в открытом космосе не только выжили, но еще и мутировали, став более агрессивными и устойчивыми.

И это еще не рекорд. Исследователи поместили плесень из рода АспергилусФумигатус в пробирку с мощным антигрибковым препаратом. Часть колонии выдержала удар. И это несмотря на то, что шанс выжить у плесени в данных условиях был ровно таким же, как у человека, помещенного в концентрированную серную кислоту.

Плесень и антибиотики

Пенициллин – первый в мире антибиотик, спасший жизни сотням тысяч военных во время Второй мировой войны, впервые был выведен британским бактериологом Александром Флемингом в 1928 году из штамма плесневого гриба вида Пенициллумнотатум.
Как и в случае с большинством гениальных открытий, это произошло совершенно случайно. В одной из чашек Петри с бактериями стафилококка, в результате неправильного хранения завелась серо-зеленая плесень. Флеминг с удивлением обнаружил, что не убиваемые колонии стафилококков, унесшие столь много жизней во время Первой мировой, вокруг этой плесени просто растворились. Чудо-лекарство, от которого все раны военных затягивались буквально на глазах, было доработано уже во время Второй мировой. На вручение Нобелевской премии создателям панацеи – Флемингу, Чейну и Флори было сказано: «Для победы в войне пенициллин сделал больше, чем 25 дивизий!».

«Благородная» плесень

Врачи настоятельно рекомендуют – если продукт начал плесневеть, его необходимо выбросить. Простое удаление пораженного участка ни к чему не приведет. Если это мягкие фрукты, хлеб или варенье, то грибница, скорее всего, распространилась на весь продукт.
Но не вся плесень, что на продуктах опасна. Существует и съедобная плесень, с помощью которых человечество вот уже несколько веков изготавливает деликатесные голубые сыры и камамбер.

В начале XV века французский король Карл VI дал жителям деревни Рокфор монопольное право на производство в местных известняковых пещерах сыра с одноименным названием. Технология практически не изменилась с того времени. Каждую головку сыра, изготовленного из овечьего молока, протыкают длинными иглами насквозь, чтобы в него могли попасть споры плесени. А стабильная высокая влажность и низкие температуры обеспечивают быстрый рост грибов.

Другой популярный продукт, получаемый с помощью плесени – французское вино «Шато д’Икем». Для его изготовления виноград поражают «благородной гнилью» — грибком Бодритис Цинереа, из-за которого кожица ягоды утрачивает герметичность, сам плод сморщивается, но содержимое при этом становится более концентрированным. «Шато д’Икем», любимое вино русской аристократии XIX века, сегодня одно из самых дорогих вин мира.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Современную медицину невозможно представить без антибиотиков, а названия этих препаратов все чаще можно прочесть в рецептах врачей. Работа по изучению антибиотиков продолжаются до сих пор. Ученые-микробиологии к настоящему времени выделили несколько тысяч антибиотиков, но далеко не все вошли в практику. В настоящее время применяют для лечения более 90 антибиотиков. Многие из них значительно сильнее по своему действию, чем пенициллин. Однако именно пенициллиновые антибиотики имеют важнейшее историческое значение, так как они являются первыми эффективными лекарствами против многих тяжелых заболеваний и сыграли огромную роль во
время Великой Отечественной войны.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

·         Лалаянц И.Э. Антибиотики  – история далекая и не очень.// В мире лекарств: журнал. – 1999. № 3–4. – с. 94–95

·         Метелкин А.И. Зеленая плесень и пенициллин: история открытия, изучения и применения лечебных свойств плесени. – М.: Гос. изд-во мед.лит-ры, 1949. – 106 с.

·         Моруа Андре. Жизнь замечательных людей: серия биографий; пер. с фран. / И. Эрбург. – Выпуск 4 (379). – М.: Молодая гвардия, 1964. – 336 с.

·         Сорокина Т.С. История медицины: учебник для студ. высш. мед.учеб. заведений. – 3-е изд. – М.: Академия, 2004. – 560 с.

·         Батушкин В. Современные аспекты рациональной антибиотикотерапии. Клиническая фармакология, физиология, биохимия. - 1999. - № 2 (Современная антимикробная терапия в клинике внутренних болезней). - С. 187-204.

·         Белобородова Н. В., Богданов М.Б., Черненькая Т.В. Алгоритмы антибиотикотерапии (руководство для врачей). - М., 1999. - 143 с.

·         Березников И. Г., Страшный В. Антибактериальные средства: стратегия клинического применения. - Харьков: Константа, 1997. - 199 с.

·        Егоров Н. С., Баранова И. П. бактериоцины. Образование, свойства, применение. Антибиотики и химиотерапия. - 2000. - № 6. - С. 33-40.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Рис.1 Споры пенициллина под электронным микроскопом

Рис.2 Споры пенициллина под световым микроскопом (фото автора)

Рис.3 Споры мукора под световым микроскопом (фото автора)

Рис.4 Споры мукора под электронным микроскопом (фото автора)

Рис.5 Грибок пенцилла на хлебе

 Рис.6  Бурденко Николай Нилович