ОЧЕРК ПРО АСБЕСТ

Всем резавшим шифер болгаркой посвящается...

Как показал недавний опрос, про асбест и его свойства не знает большая половина подписчиков. Экстраполируя на всех остальных читателей, можно смело утверждать, что большинство из них даже не представляет, что "пригрелось" на бабушкином сарае, в старых канализационных трубах, и какие "бонусы" несет на себе пыль, возникающая при сносе старых домов. Читаем заметку про этот некогда распространенный повсеместно конструкционный материал, который сегодня стал на Западе вещью, приводящей людей в ужас как ионизирующая радиация.

​​ПАМЯТКА ПО РАБОТЕ С АСБЕСТОМ

При работе с асбестом важно понимать, что основная активная его часть - это аэрозольная форма, диспергированная в воздухе пыль/микроволокна. Неповрежденный монолитный асбест и изделия из него достаточно устойчивы. Как и в случае коронавируса, основной путь поступления пыли - через легкие. Большинство производственных наборов для безопасной работы с абестом включают полумаски с противоаэрозольными фильтрами. При работе с хрупким асбестом (свежий асбоцементный шифер) допускается использование фильтров класса защиты Р2, при работе с рыхлым, старым асбестом - используют фильтры класса Р3. В качестве примера можно привести "антиасбест" комплект 3М: полумаска 3M 7500 + фильтры класса P100 (2097/2091/2297/2096/2291/2296~5935~6035~6098). Подходят и отечественные противогазы с противоаэрозольными коробками класса не ниже P3.

МЕТОДЫ РАБОТЫ С АСБЕСТОМ

ВАЖНО! Работать с асбестом нужно только когда он во влажном состоянии, без применения высокоскоростных инструментов. Все отходы хранить под водой или хотя бы в увлажненном состоянии.

Сухой способ удаления применяется в исключительных случаях, когда нет возможности использовать воду (например в случае наличия электрической проводки под напряжением, опасность повреждения электрооборудования из-за контакта с водой и т.п.). Вся рабочая зона должна быть закрыта полиэтиленовой пленкой с вытяжкой (пылесосом с HEPA). Специалисты непосредственно удаляющие асбест должны носить полнолицевые маски/противогазы, желательно с принудительной подачей воздуха. Все отходы должны быть помещены во герметичные контейнеры/емкости с водой.

Оптимальным методом удаления асбеста является удаление во влажном состоянии. Материалы увлажнятся с помощью аэрозольного распылителя или т.н. "огородного" шланга с пистолетным распылителем при небольшом давлении воды, избегая образования сильных струй. Увлажнение - только через стадию тумана. В простейшем случае используется вода, желательно добавить моющего средства для улучшения смачивающей способности. Оптимально использовать для увлажнения разбавленную эмульсию ПВА. Влажный рыхлый асбест удаляется по частями и помещается в герметичные контейнеры заполненные водой. В случае толстого слоя рыхлого асбеста (утепляющие и термостойкие плиты) асбест предварительно пропитывается на протяжении нескольких часов через импровизированные форсунки/инжекторы с многочисленными боковыми отверстиями.

ВАЖНО! При любых работах с асбестом и содержащими асбест материалами необходимо полностью исключить инструменты и оборудование, которые образуют пыль - высокоскоростные механические и пневматические инструменты - угловые шлифовальные машины ("болгарки"), пилы, дрели и перфораторы; мойки высокого давления; аппараты использующие сжатый воздух. Нельзя использовать метлы и щетки.

Подытоживая можно сказать следующее: резать асбестоцементный шифер/трубы или утилизировать подобные материалы можно только во влажном состоянии (ручное увлажнение и/или работа в дождливую погоду) с помощью ручных инструментов, не создающих пылящих аэрозолей.

ЧТО ДЕЛАТЬ, ЕСЛИ АСБЕСТ В ВОЗДУХЕ ГОРОДА?

Если в воздухе города где вы проживаете существует возможность появления волокон асбеста, то основная рекомендация - использование в квартире приточной системы вентиляции (т.н. бризеры) с предварительной HEPA-фильтрацией. При выходе на улицу - использование СИЗОД с противоаэрозольными фильтрами упомянутыми в начале заметки. Гулять лучше в дождливую погоду. В целом, жить в городе с такими условиями небезопасно. Специфичных лекарств и антидотов от асбеста не существует и все лечение чаще всего заключается в поддерживающей терапии.

Асбест - это ярчайший пример, когда предупредить болезнь гораздо легче и дешевле, чем ее лечить. Будьте внимательны и берегите себя!

​​Что бывает когда "опыт предков" против COVID-19...

Подписчики и читатели из Киргизии, держитесь! 😢

Мракобесие иногда может принимать очень интересные формы. Вот и в случае фитохимии такое имеет место быть довольно часто (каждый наверное может вспомнить один-два примера скороспелых целителей и травников). Гораздо хуже, когда мракобесие выходит на государственный уровень. Таких примеров, к счастью, встречается немного. Но вот вдруг в последних новостях я услышал про необычное, "впечатляющее" khow-khow - лечение коронавирусной инфекции с помощью настойки аконита. Предложил такое инновационное решение президент Кыргызстана Садыр Жапаров. Опыт предков и собственного отца г-на Жапарова подсказал, что аконит, он же "иссык-кульский корень" лечит все, от рака желудка до ревматизма, а следовательно какой-то коронавирус такой панацее "на один зуб".

Но давайте заглянем в глубь. Название "иссык-кульский корень" в Киргизии носит такое растение как аконит или борец. Растение это растет и в Беларуси, только наш опыт предков всегда подсказывал что это одно из наиболее ядовитых растений на территории страны. Наиболее распространены в беларуси два вида - Борец шерстистоустый (народное название "мышабой") и Боре́ц обыкнове́нный (народное название "ваўкабойнік"). Из народных названий явственно можно предположить назначение и концентрации отравляющих веществ. Все борцы или акониты в том или ином количестве содержат в своем составе производные аконитовой кислоты (которую, кстати, в лаборатории можно получить дегидратацией лимонной кислоты с помощью серной кислоты). Наиболее известное (и ядовитое) из производны - алкалоид аконитин. Этот токсин воздействует на натриевые каналы мембран и влияет на высвобождения такого нейромедиатора как ацетилхолин. А в играх с ацетилхолинов конечной точкой является, как правило паралич. Употребление всего 2 мг чистого аконитина (~ грамм растения) приводит к смерти из-за паралича дыхательной или сердечной деятельности. Аконитин обладает свойствами контактного яда (проникает через кожу). Первые симптомы появляются примерно через 20 минут: усиленное потоотделение, тошнота и рвота, сильные боли и парали скелетных мышц. Заканчивается все параличом дыхания (т.е. аконитин - это "антидот для ИВЛ"😢) или остановкой сердца.

Друзьям-кыргызам!

Что же вам делать, ребятки, если, к несчастью, ваш родственник оказался под ударом. В традиционной токсикологической практике, при отравлении аконитином показано немедленное промывание желудка с танинами ("дубильные вещества") и использование активированного угля, желательно в волокнистой форме (читать про уголь - Энтеросорбенты. Активированный уголь). Считается, что в случае нечаянного отравления, неплохой эффект дают стимуляторы сердечной деятельности - крепкий кофе или чай. Так как аконитин действует как агонист натриевых каналов, то любые препараты, обладающие аритимческим действием могут использоваться в качестве потенциальных антидотов, например, лидокаин. Под наблюдением врача в качестве антидотов можно использовать блокаторы натриевых каналов (вроде хинидина, новокаинамид и т.п.). Есть упоминания про то, что действующее вещество из известного декоративного растения Пиона Молочноцветкового - пионифлорин - обладает детоксикационным действием, изменяя фармакокинетику аконитина в организме.

Надеюсь, благодаря моей заметке кому-то удасться помочь...

☢ Война, которую мы проиграли ☢

Если мы думаем учится «чему-нибудь», если будем работать, как работали – безответственно, халтурно, если карьеру в обществе будут делать верноподданные циничные и безграмотные подхалимы, а не умные, порядочные, высоконравственные люди, со своими самостоятельными взглядами и убеждениями, — то это будет означать, что уроки Чернобыля оказались напрасными (Фредерик Пол)

Сегодня исполняется 35 лет с момента взрыва на Чернобыльской АЭС. Жизнь всего человечества разделилась на "мир до Чернобыля" и "мир после Чернобыля". Я не хочу сегодня обсуждать сделаны ли выводы, правильны ли они, эти сделанные выводы, кто виноват, почему так произошло и тому подобное.

В годовщину этой ужасающей техногенной катастрофы общемирового масштаба я просто хочу попросить вас почтить минутой молчания всех тех, кого забрал у нас Чернобыль. А вечером, в знак напоминания о том, что мы не забыли, что мы помним уроки аварии - можно прочитать Чернобыльскую молитву Светланы Алексиевич 🕯🕯🕯.

Спасибо!

​​околоПасхальная заметка

Сегодня православные верующие отмечают первый день Пасхи, в Беларуси - Вялiкдзень. Я не могу конечно отвечать за все без исключения регионы Беларуси, но вот в некоторых западных провинциях наряду с пасхальными куличами и крашеными яйцами на столе всегда присутствует еще один важный атрибут - измельченный хрен, подкрашенный свекольным соком. Так как мне периодически приходилось проливать слезы и задыхаться в процессе натирания сего божьего растения, то (около)пасхальную заметку я решил посвятить именно ему. Задача заметки сугубо информационная и просветительская, так как оказывается многие из читателей не знают, что слезоточивый эффект у хрена и у лука вызван разными компонентами, хотя действуют они на одни и те же рецепторы в человеческом организме.

Самый известный, почти что традиционный "натуральный слезоточец" - лук репчатый. Слезоточивый эффект - это защита растения от повреждения. В клетках лука содержится производное аминокислоты цистеина - пропенилцистеинсульфоксид. Это сырье для лакриматора. В клеточных вакуолях содержаться ферменты - аллиназы и синтазы. Как только мы начинаем резать лук, повреждая клеточные стенки, ферменты получают сырье (сульфоксид) и начинают его перерабатывать. Аллиназы расщепляя сульфоксиды аминокислоты генерируют пропенсульфокислоту, а т.н. "синтазы слезного фактора" из нее производят летучий сульфинилпропан, пары которого "замыкает" сенсорные нейроны (преобладающие типа TRPA1) человека и вызывает слезотечение (слезные железы срабатывают и пытаются быстрее разбавить и вывести раздражитель из глаз).

Хрен работает по другому. В составе его корней содержится серосодержащий гликозид - синигрин. В результате разрушения клеточных стенок фермент мирозиназа выделяется, гидролизуют синигрин и генерирует летучий аллилизотиоцианат. Т.е. в случае хрена реакция одностадийная. Свой эффект аллилизотионат оказывает благодаря преобладающему воздействию на рецепторы TRPV1 (совсем как "взрослый" капсаицин из перцового баллона, см. статью Памятка для пострадавшего от слезоточивого газа/перцового баллона где я подробнее рассказал о механизмах действия различных веществ на сенсорные рецепторы).

Подытоживая можно сказать следующее. Несмотря на то, что слезоточивые свойства растениям придают соединения серы, рецепторы у человека активируются по большей части разные. В плане "гражданской обороны" с луком бороться проще, достаточно резать его под проточной водой, либо погрузив в воду. Охлаждение лука перед нарезкой тоже снижает активность ферментов (и как следствие - объем выброса лакриматора). Можно также направить струю воздуха из вентилятора в противоположную от глаз сторону, чтобы сдувать пары. Американцы, кстати, запатентовали в США (патенты №№ 9482496B1 и 9890561B2) "нелетальные" боеприпасы на основе синтетического сульфинилпропана, аналогичного таковому из натурального лука. Но видимо злоумышленники и грабители оказались крепче чем хотелось бы, и в массовое производство упомянутый боеприпас не пошел.

А вот хрен с горчичным маслом может даже вызвать химический ожог (как и медицинский горчичник, кстати). И под воду его не погрузишь, чтобы натереть. Лучший вариант - либо измельчать корни на открытом воздухе, либо сдувать пары с помощью вентилятора. Ну либо использовать самый дешевый угольный респиратор (благо аллилизотиоцианат прекрасно сорбируется активированным углем). А еще хрен можно перетирать, предварительно заморозив или охладив. Как и в случае с луком, охлаждение инактивирует фермент. Чтобы не слишком уж нагнетать, напомню, что при всей своей слезоточивости это вещество (и содержащее его растение) может оказывать отвлекающее действие и снижать болевые эффекты за счет "глушения" сенсорных нейронов, которые отвечают в том числе и за боль. Кстати, помимо всего прочего, аллилизотионат обладает очень хорошим репеллентным действием против красных муравьев (про муравьев я писал в статье - CТОП! муравей. Цивилизация против Цивилизации).

На этом все, вкусных всем куличиков! ХВ!

РАДИАЦИЯ, ВЕТЕР И АЭРОЗОЛИ

К 35-летию аварии на ЧАЭС я решил сделать серию небольших "докладов радиофоба". Заметки не отягощены единой специализацией, но так или иначе касаются радиации. Первый у нас доклад "метеорологический", посвященный ветру и тому, что он переносит. Ибо несмотря на обилие фактов связанной с аварией, информация касающаяся конкретно воздушных масс, радиоактивных газов, перемещения аэрозолей и т.п., встречается крайне фрагментарно. А воздух, напомню, это главная транспортная магистраль в случае любого радиационного инцидента на АЭС.

Прочитав статью вы узнаете чем ☢ выброс на ЧАЭС отличался от ☢ выброса на Фуксиме, почему на дозу облучения влияет облачность, зачем самостоятельно контролировать направление ветра с помощью флюгера и как распределятся радиоактивный йод и цезий в случае аварии на БелАЭС.

⚠ В качестве бонуса - тезисы моих докладов на недавней конференции по радиационной, химической и биологической защите. Смотреть здесь.

P.S. на видео - радиоактивное облако ЧАЭС в динамике

​​⚠ ВНИМАНИЕ ВЛАДЕЛЬЦАМ ПТИЦ НА ДОМАШНИХ ПОДВОРЬЯХ

В последнее время мне (master of desinfection) начали поступать тревожные вопросы вроде "массовая гибель кур, что сделать, чем обработать?" Последней каплей стала "весточка с малой родины", с сообщением о том о том, что у соседей внезапно погибла вся птица. Сначала у одних, потом у других. Посовещавшись с друзьями-ветеринарами я услышал предположение, что в стране "разгорается эпидемия болезни Ньюкасла" (ND) или азиатской чумы птиц.

Возбудитель болезни РНК содержащий вирус (см. на прикрепленной картинке) относящийся к роду парамиксовирусов. Болезнь протекает молниеносно, все поголовье может уйти за 2-7 дней. Я посоветовал родным срочно в районную ветеринарную станцию и уведомить о известных ей случаях. Теоретически, вакцина от псведочумы птиц должна раздаваться бесплатно и выпаиваться птице с водой. Но "голос санстанции" ограничился кратким "мы пока ничего не знаем, позвоните завтра или послезавтра. вакцины у нас нет".

Так что, дорогой читатель, если твоя бабушка/мама держит кур на домашнем подворье - стоит уже сейчас озаботится вопросом вакцинации птицы! Еще раз повторюсь, по правилам вакцина должна выдаваться бесплатно! Конечно в стране экономика которой "пострадала от covid-19" денег на бесплатную вакцину для каких-то кур на личных подворьях может и не быть (скорее всего и не будет). Не экономьте, заплатите деньги и вакцинируйте не откладывая! Вакцинация обеспечивает невосприимчивость птицы к заболеванию через 48—96 ч после прививки. Вакцину применяют в аэрозольном виде, закапыванием на конъюнктиву глаза или в нос, выпаиванием и внутримышечно.

В качестве факторов передачи вируса может выступать вся продукция птицеводства, загрязненный рабочий инвентарь, корма и подстилка и тому подобное. При содержании большого поголовья больной птицы вместе, инфицированный воздух из помещения, после его удаления системой вентиляции, может разноситься на довольно большое расстояние до пяти километров и представлять опасность для здоровой птицы вокруг. С продукцией и отходами вирус через воздух может разноситься на расстояние до пятнадцати километров. В природе резервуаром возбудителя является дикая птица, также могут быть домашние водоплавающие, живущие в частных хозяйствах населения.

Что до обработки помещений в которых птица уже погибла. Вирус сохраняет устойчивость в диапазоне показателя рН от 2 до 10, а значит использование слабых растворов дезинфектантов бесполезно. Под действием солнечного облучения вирус инактивируется только через двое суток, но к бактерицидному ультрафиолету 254 нм чувствителен хорошо. Зимой в птичниках возбудитель может сохраняться до 3 месяцев, летом – до недели. В замороженных тушках Ньюкаслская болезнь птиц легко переживает больше двух лет. Для уничтожения вируса в тушках необходимо кипячение в течении часа. В помете вирус сохраняет инфекцию до трех недель.

Учитывая все выше сказанное, лучший вариант - использовать т.н. формалиновую обработку (схему я давно описывал в заметке). Можно использовать 3% раствор хлорной извести (+засыпать пол помещения сухой хлорной известью), использовать 2-5% растворы натриевой щелочи в комбинации с гипохлоритом натрия для аэрозольной (распыление) обработки помещений. Хорошо работает фенол ("карболовая кислота").

p.s. заболевание может передаваться и человеку, такое может иметь место при пренебрежении правилами гигиены во время работы на птицефабриках или больших частных подворьях. Клиническим проявлением болезни у людей чаще всего является конъюнктивит.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ

• Сюрин, В.Н. Псевдочума птиц, М. - 1963.
• Nelson, C.B. An outbreak of conjunctivitis due to Newcastle disease virus (NDV) occurring in poultry workers.- American Journal of Public Health and the Nation's Health. - 42 (6).- 672–8.
• Alders, R. Controlling Newcastle disease in village chickens : a field manual. Canberra: ACIAR.- 2001

​​ОПУСЫ ПРО КЛЕЙ 2.0.

В свое время на хабре у меня была серия замечательных (на мой взгляд) статей про клеи. Потом пришлось публикации такой тематики приостановить. Но "руки-то помнят". Вот я и решил сделать такую заметку для подписчиков Patreon. В LAB66 вашему вниманию выдержки из этой публикации. Первая из них - про...

Клеи для кожи и поврежденных тканей

Человечество с давних пор пыталось защитить повержденную кожу, нанося на нее различные, образующие пленки, растительные или животные компоненты. Это мог быть мед, сок различных растений, жиры, камеди или смолы - все что высыхая создает барьер, который препятствует загрязнению раны и попаданию в нее болезнетворных микроорганизмов. До определенного момента природные пленкообразователи не могли предоставить уровень асептики сравнимый с повязками из ткани. Но с появление полимеров стало возможным получать гибкую пленку на коже, способную "дышать" и обеспечивать длительную защиту. Поэтому появилось даже такое направление как "жидкий бинт" ~ тканевый/кожный адгезив~ медицинский клей.

Сегодня под разными названиями скрываются одни и те же пленкообразователи, обладающие хорошей адгезией к биологическим тканям человеческого организма. Сегодня этот класс медикаментов делится на два подкласса - поверхностные средства для мелких царапин/пролежней/ожогов и используемые внутрь заменители швов/тканевые клеи. Из-за сходства химической природы между подклассами существует некоторая обратная совместимость. Для обработки небольшой поверхностной раны можно использовать серьезные тканевые клея, а вот для того, чтобы заменить шовный материал/скобы возможностей простейшего средства для царапин может не хватить (и чаще всего не хватит). В целом такой экспресс-метод обработки ран менее травматичен чем использование скоб и не требует снятия швов, как при сшивании. При замене пластырей клеи также предоставляют изрядную долю комфорта - лучшая адгезия к коже, удобство для нанесения на труднодоступные участки (суставы пальцев, пространства между пальцами и т.д.). Можно мыть посуду или даже плавать - жидкий бинт останется на месте и не отвалится в неподходящий момент.

Одним из интересных направлений в технологии "жидких бинтов" можно считать функционал доставки лекарств (про механизмы подробнее в полной версии статьи). Правда пока что доставляются в основном антисептики, антибактериальные средства, да обезболивающие, но область активно развивается. В качестве примеров можно упомянуть следующие клеи (полный перечень в статье на Patreon):

• 3M Nexcare Liquid Bandage - действующее вещество (д.в.) гексаметилсилоксан/изооктан + акрилат& полифенилметилсилоксан = антимикробный, дышащий, водоотталкивающий. Ограничения - не подходит для повреждений с большой раневой площадью
• MedTech New Skin Liquid Bandage - д.в. гидрокисхинолин, спирт, изобутан + раствор нитрата целлюлозы = антисептик, антибактериальный, водоотталкивающий, гибкий, дышащий. Ограничения - не подходит для повреждений с большой раневой площадью, склонен к воспламенению.
• Medi First antiseptic spray - цетилтриметиламмония бромид, бензокаин + дипропиленгликоль = антисептик, защитная пленка. Подходит для быстрой дезинфекции при небольших порезах и царапинах, снимает боль.

В отечественных реалиях можно найти накожный адгезив Cavilon от компании 3М. Встречается в аптеках и аэрозольный антисептик Пентазоль (силоксановый полимер + бриллиантовый зеленый). В некоторых в ветеринарных магазинах встречается спрей на основе силиконовых полимеров - жидкий бинт Доктор Гудман. Неплохой состав и у польского поверхностного адгезива Acutol.

В отличие от зарубежных покупателей, наш покупатель пока еще больше доверяет бинтам традиционным, а не жидким, поэтому и перечень того, что доступно в аптеках пока невелик. Но постепенно ситуация будет меняться, т.к. полимерные бандажи по множеству параметров догоняют, а то и перегоняют традиционные перевязочные материалы.

Ключевые слова: пластоспрей, медицинский клей, "жидкий бинт", dermal adhesive, liquid bandage

​​ОПУСЫ ПРО КЛЕЙ 2.0.

Хирургические клеи/герметики для полостных операций

В первой заметке я коснулся медицинских клеев, основное предназначение которых - защита кожи и асептика. Сегодня пришло время спустится ниже и рассказать про хирургические клеи/герметики, используемые при полостных хирургических операциях. Эти вещества уже технологичнее и гоооораздо дороже (в аптеке не купить, даже ветеринарной).

Изначально первыми представителями этого класса адгезивов были цианоакрилаты, но со временем они уступили пальму первенства разнообразным, более биосовместимым системам, часто двухкомпонентным. В сухом остатке наверное только цианоакрилатный "лепесток" (правый верхний угол на картинке) SurgiSeal для склеивания резаных ран (без повреждений крупных сосудов). Внутриполостные же хирургические клеи плавно переходят в герметики.
---------------------------------------
Хирургический герметик - это гидрогелевый (как правило) имплант который применяется в дополнение к швам и хирургическим скобам. Применяется он для герметизации тканей, предотвращения утечки жидкости (потеря крови/спинномозговой жидкости) и предотвращения проникновения воздуха (операции на легких). В качестве материалов чаще всего используются гидрогели и различные сополимеры, способные образовывать ковалентную связь с амино- и тиольными группами на поверхности тканей человека.
---------------------------------------
В качестве примера приведу клеи-герметики, с которыми мне доводилось сталкиваться в Беларуси. Хирургический герметик BioGlue cостоит из 45% бычьего альбумина и 10% глутарового альдегида. Очень известным (и популярным) хирургическим адгезивом является DuraSeal, который представляет собой двухкомпонентную систему из пептида трилизина (Lys-Lys-Lys) и сукцинимид-модифицированного ПЭГ (полиэтиленгликоль). При нанесении из спаренного шприца аминогруппы трилизина реагируют с со сложными эфирами ПЭГа и за секунды образуют связанную пространственную структуру, которая жестко сшивается с амино- и тильными группа белков человеческих тканей. Еще один популярный у нас медицинский адгезив - это двухкомпонентный CoSeal, в составе которого раствор ПЭГа с концевыми тиольными группами и раствор сукцинимид-модифицированного ПЭГа (как в DuraSeal). При смешивании растворов тиолы реагируют с сукцимид-эфирами и сшиваются за счет образования тиоэфирной связи. Связывание с тканями человека происходит через реакции переамидирования между аминогруппами живых тканей и тиоэфирными группами сшитого полимера.

В целом, ПЭГ-based материалы пока фаворит рынка. Даже я поддался этой "вакханалии полиэтиленгликоля" и некоторое время совместно с РНПЦ Кардиохирургии вел проект связанный с использованием модифицированных полиэтиленгликолей для малоинвазивного экстренного лечения инфаркта миокарда (восстановление тканей миокарда). И даже популярно презентовал в 2016 году свои ПЭГи на проекте «Научный ринг» (скоро я сделаю отдельную заметку по этому поводу для патронов и подписчиков, где и про миокард, и про гидрогель).

Но помимо раскрученных полиэтиленгликолей существуют в природе и хирургические клеи на основе человеческого тромбина (они первыми заменили цианоакрилаты на ниве высокой биосовместимости), желатина, хитозана (и других природных полимеров), поливинилового спирта (ПВС). Последний сейчас часто встречается в роликах различных самодельщиц, которые занимаются "варкой слаймов (англ. Slime — «слизь»). Любительские слаймы чаще всего получают сшивая ПВС с помощью тетрабората натрия, а для тканевых адгезивов сшивку производят с помощью глиоксаля, глутарового альдегида (иди других моноальдегидов), танинами и другими растительными полифенолами...

Размер заметки ограничен, поэтом про клеи, используемые для ремонта костей (bone adhesives) поговорим в следующий раз.

Ключевые слова: хирургический герметик, medical sealant, adhesion barrier, хирургический клей

Инфаркт миокарда. Восстановление ткани сердечной мышцы без операции.

Рассказывая в предыдущей заметке про хирургические клеи-герметики я упомянул свой "гидрогелевый" проект, целью которого была разработка метода малоинвазивного (т.е. без операции) восстановления поврежденной ишемией ткани сердца (миокарда). Сегодня я представляю вашему вниманию научно-популярную презентацию, которая проводилась в рамках конкурса ScienceHit в далеком 2016 году. Для тех, кому информации из видео будет недостаточно - в конце заметки имеется ссылка с переходом на статью-описание упомянутой технологии. Несмотря на то, что прошло пять лет, тема все еще находится на острие "химической кардиологии" и ждет своих исследователей. Несмотря на то, что производители хирургических герметиков не спешат добавлять своим материалам smart функционал, я все равно считаю, будущее за управляемой доставкой лекарств с помощью гидрогелевых матриц-носителей...

Для англоязычных читателей - ревьюшка Artificial extracellular hydrogel matrix as a treatment for myocardial infarction (DOI:10.13140/RG.2.2.35059.86569)

​​Фьюзогены. Способ восстанавливать поврежденные нервы (?)

Возможно многие из читателей помнят историю с итальянским нейрохирургом Серджо Канаверо и его проектом трансплантации головы. Этот хирург хотел пересадить человеческую голову и срастить спинной мозг с помощью особых веществ. Первым пациентом планировал стать 30-летний программист из Владимира Валерий Спиридонов, страдающий от спинальной мышечной атрофии. Хайп прошел, дело затянулось, а в 2017 году Канаверо вообще заявил, что проведёт операцию по пересадке головы гражданина Китая, так как именно эта страна поддержала исследования учёного. И как сейчас обстоят дела - неизвестно, Китай-с...
---------------------------
С точки зрения химика, эти особые вещества, т.н. фьюзогены можно отнести к тканевым адгезивам/герметикам. Поэтому сегодняшняя заметка укладывается в концепт "опусы про клей 2.0", ну и ПЭГи же, а я к ним неравнодушен.
---------------------------
Все знают какую важную роль в организме выполняют нервные волокна, и чем чреват разрыв нервного волокна (минимум это паралич конечностей, максимум - отказ органов или смерть). Но до сих пор не разработаны достаточно эффективные методы сращивания разорванных волокон. Микронейрохирургия и сшивание концов разорванных нервов это, по-сути, не сильно измененные технологии 17 века, поэтому даже после успешных операций двигательная и сенсорная функция редко восстанавливается до состояния, которое было до травмы.

Функциональной единицей нерва является аксон - мембранное продолжение нейрона. Каждый нерв представляет собой пучок аксонов, которые протянуты от спинного мозга к органам. Аксоны группируются в пучки возрастающей толщины, окруженные соединительной тканью (аналогия - жгут автомобильных проводов). Микронейрохирургия сращивает два оторванных пучка нервных волокон примерно так же как скрутка соединяет провода. А для полного восстановления "чтобы не искрило" необходима либо "сварка", либо "пайка", т.е. восстановление непрерывности мембраны на уровне аксона. Микрохирурги оперируют на уровне тканей, а должны были бы оперировать на уровне молекул.

Сумма технологий, которая позволила бы "паять нервы" существовала уже в конце 80-х годов прошлого века. "Сварка нервов" основана на таком явлении как клеточное слияние. Суть его в том, что оболочки-мембраны соседних клеток сливаются и происходит объединение внутриклеточного содержимого. Этот процесс лежит в основе явления оплодотворения, его используют вирусы для заражения клеток хозяина.
Люди научились искусственно вызывать управляемое слияние клеток можно с помощью электрического импульса, лазера, вирусов (например, вирус парагриппа мышей, он же Сендай) и с помощью химических агентов, тех самых фьюзогенов. Фьюзогены вызывают слияние либо через агрегацию клеток, либо через воздействие на клеточную мембрану. Некоторые вещества могут действовать по двум механизмам. Все известные на сегодняшний день фьюзогены с механизмами, по которым они действуют приведены в таблице полной версии статьи на Patreon.

Полиэтиленгликоль (ПЭГ) является наиболее изученным и наиболее распространенным фьюзогеном. ПЭГ обезвоживает мембраны, сдвигая липидные бислои друг к другу и увеличивая их "склонность к слиянию". С использованием ПЭГ удалось в далеком 1974 году впервые заставить слиться растительные протопласты, потом в 2000 году - клетки крыс, морских свинок и собак. И только в 2018 году впервые
был проведен эксперимент по восстановлению нервной проводимости у человека - нервы в "ванне из ПЭГ" почти полностью восстановили свою активность за 12 недель.

И опять тишина. На сегодняшний день каких-либо значимых прорывов в этой области не произошло. Хотя поиск новых потенциальных фьюзогенов и внедрение их в клиническую практику имеет огромное значение. И первостепенно важен для реконструкции конечностей, восстановления функции вегетативных нервов при трансплантации сердца/легких/почек/кишечника и конечно же, в случае операций на позвоночнике и головном мозге.

Нейрогидрогели ждут своих исследователей!

​​Клей для костей - замена гипсу/аппарату Илизарова

Разговор про медицинские адгезивы будет неполным, если не коснуться вопроса костных адгезивов. Для меня это тема близка. Недавно моя тетя попала в страшную аварию, когда влетевшая в остановку машина с пенсионером раздробила женщине обе ноги. Так что надеюсь, что мою заметку прочитает какой-то молодой талантливый ортопед и сделает важные выводы. Потому что больше помощи ждать не от кого, виновник аварии до сих пор не принес даже извинений...
-------------------------------
Идея склеивания двух костных фрагментов с помощью биоадгезивов является очень привлекательной. Хирургическое лечение переломов - это возврат костных фрагментов в их исходное положение и фиксация с помощью гипса и имплантатов (аля аппарат Илизарова). Используемый в таких случаях костный цемент - затвердевающий материал, который имплантируется вместе с протезами и служит для фиксации металла к кости. В противоположность ему, костный адгезив - может заменить внешний каркас и после выполнения своей задачи становится основой для новой кости. Такой подход позволяет избежать множества недостатков металлических имплантов и самое главное, помочь в случае сильной фрагментации кости/оскольчатых переломов/утраты части кости (что и произошло с моей тетей). Привычне костные цементы для таких целей не пригодны ибо: отсутствует необходимая прочность, слабый уровень адгезии к костной ткани, слабая биосовместимость.

Работа с области костных адгезивов ведется еще с 80-х годов прошлого века, когда для наращивания костей начали использовать композиты на основе фосфата кальция, смешанного с фибрин-герметиком (смесь человеческого фибриногена и бычьего тромбина в растворе хлорида кальция). Сегодня пытаются использовать синтетический гидроксиапатит, который используется в комбинации с тем же фибриногеном. Недостаток - возможность передачи вирусов (парвовирус, ВИЧ и т.п.) и возможность появления у пациентов антител селективных к бычьему тромбину. Перспективной заменой гидроксиапатиту служит минерально-органический клей Tetranite, который получают смешиванием тетракальция фосфата с O-фосфо-L-серином. Этот композит отверждается в водной среде, обеспечивает высокую прочность адгезии между частями кости и способен к саморассасыванию. Вполне допускаю, что он сможет пройти одобрение FDA и стать первым настоящим костным адгезивом.

Обращаются исследователи и к живой природе. Самый известный пример - это морской червь Phragmatopoma californica. Червь производит секрет, с помощью которого склеивает песчинки, формируя себе убежище. Про этого червя в 2008 году пишет русская Википедия, что дескать через 5-10 лет мы так же будем клеить переломы вместо гипса. На дворе 2021, прошло десять лет, а костного адгезива - нет.  Кстати, отечественный аналог червя - ручейник (подробнее в полной версии статьи) - тоже умеет клеить домики, но изучением его клея и применимостью его в ортопедии никто не занимается. Помимо трубчатых домиков червей и личинок, перспективны и клеющие выделения мидий, морского огурца и даже австралийской лягушки.

Не остались в стороне и мои любимые гидрогели. Самыми многообесчающими являются двухкомпонентные, наполненные мелом или гидроксиапатитом, клеи на основе хитозана и окисленного декстрана. Очень перспективными являются и гидрогели на основемодифицированного хондроитинсульфата (который у нас "для лечения суставов"). Это очень эффективный биоадгезив, с прекрасной адгезией к хрящам, костям и коже.

Несмотря на то, что в течение последних десятилетий постоянно предпринимаются попытки разработки костного адгезива, на рынке пока нет готового коммерческого продукта. Ни у кого не получается сочетать биосовместимость, способность к биоразложению и прочность сцепления (адгезия). Кажется маловероятным, что традиционный остеосинтез (с гипсом и аппаратом Илизирова) будет заменен костными адгезивами в самом ближайшем будущем, но тем не менее, на мой взгляд, именно "заимствование технологий из природы" рано или поздно приведет к успеху.

​​БФ-6. "народный" медицинский клей

В завершение своих опусов про медицинские клеи, от всяких гидрогелей перейду к вещам более привычным и с радостью отмечу, что в отечественных реалиях главный тканевый адгезив это клей БФ-6, притом бессменно на протяжении 60+ лет.

Зачем вообще этот БФ. А хотя бы за тем, что он традиционно хорош в горах, как первое средство, если потрескалась от ультрафиолета/холода кожа на пальцах рук, или появились незаживающие трещины на губах. Но при этом отмечу, что лить клей на открытую кровоточащую рану абсолютно бесполезно (как полезно - смотреть в полной версии статьи).

Аббревиатура БФ расшифровывается как "бутираль-фенольный клей". Клей представляет собой комбинацию из поливинилбутираля и фенолформальдегидной смолы, растворенных в этиловом спирте. RU Википедия приписывает разработку этого состава русскому химику Г.С. Петрову. Англоязычное сообщество никаких Петровых и Бошировых не знает, бутираль/формаль-фенольные клеи сами себе разработали во время Второй мировой войны, и успешно выпускали (клей Redux (формаль) в Англии, бутиральные клеи нескольких наименований в США). А в СССР же серийное производство клеев БФ начато только в 1946 году.

А вот про того, кто первым ввел БФ-6 в медицину можно пару слов сказать. Это был беларуский хирург Лев Григорьевич Школьников. В 50-е годы он работал над поиском эффективных средств лечения мелких ран, ссадин, ожогов и трещин, и первым для этих целей предложил использовать технический клей БФ-6 на спиртовой основе. Примерно в 60-х годах БФ-6 появился в аптеках. На вкладышах было написано, что он «изготовлен по методу профессора Школьникова». Так что "копни интересное изобретение ссср - найдешь беларуса" 💗

Основной компонент клея - поливинилбутираль - продукт взаимодействия поливинилового спирта (ПВС) с масляным альдегидом (бутаналь). Интересно что поливинилацетальные клеи используются и самостоятельно (= без примеси фенолформальдегидной смолы как в БФах). Поливинилбутираль обычно используется при производстве безопасного стекла аля "триплекс". А поливинилформаль, выпускаемый в США под торговой маркой формвар, незаменим для приготовления образцов для электронной микроскопии, потому что как и все поливинилацетали прекрасно стабилизирует ультратонкие срезы и необходим при исследовании клеток, бактерий, вирусов и т.п. 

Фенольный компонент БФ-6 - это и зло и благо, зло - потому что может вызывать аллергию и дерматиты, благо - потому что антисептик. Клей ведь официально относится к группе антисептических средств D08AE (фенол и его производные) и предназначен "для наружного применения при склеивании мягких тканей".

Хотя любима этот клеёк не только в медицине. Нельзя не упомянуть такой культурный феномен, как употребление бутираль-формальдегидных клеев в пищу (!). Точнее употребляли не сам клей, а растворитель (чаще всего этиловый спирт). За себя говорят народные названия клея БФ - Борис Федорович/Борис Федотович/клеЁк/замЕс и т.п. Процесс добывания спирта (он же "мотать БФ на сверло") заключался в том, что клей на медленных оборотах перемешивали до тех пор, пока полимер не собирался на мешалке, а спирт - на дне ведра. Сделать это было возможным благодаря эффекту Вайсенберга (или еще его называют "rod climbing effect"). Кстати интересно, что как напоминание о "медицинском происхождении", периодически в среде пьющих людей (особенно тех, кто в 90-е дружил с Борисом Федоровичем и умудрился выжить) ходили фееричные сказки про то, что некий академик/генерал выпивал спирт из клея и таким образом вылечил себе язву желудка ("клей - заклеил"). И кстати, немногие помнят, что у Бориса Федоровича была жена, Полина Ивановна :)

БФ-6 это эпоха и это наша история. Но между отечественным лекарством и какими-нибудь экологичным современным skin surface адгезивом огромная пропасть. А значит на сегодня для защиты кожи лучше предпочесть что-нибудь упомянутое в первой заметке. На Западе ацеталь-фенольные клеи даже никогда не рассматривались в роли медицинских адгезивов...

​​Грыжа межпозвонкового диска - бич техногенного общества

- Здравствуй! Как дела у тебя, как здоровье?
- Да вроде неплохо, но вот, знаешь, спину потянул...

Знакомый диалог? Думаю да. По статистике порядка 80% взрослых людей имеют проблемы со спиной. И у 40% из этого количества болевые симптомы связаны с межпозвонковыми дисками. Тема очень актуальна, не только для пап/дедушек, которые так и норовят поднять какую-то тяжесть, но и для достаточно молодых людей в возрасте 30+. Пандемия, сидячая работа, искривление позвоночника и несбалансированное питание - все это факторы риска, которые увеличивают вероятность деградации хрящевой ткани и как следствие - возникновения межпозвонковых грыж.

Со школьного курса биологии многие помнят, что наш позвоночник состоит из множества костных сегментов - позвонков, которые друг с другом контактируют через "аммортизатор" в роли которого выступает цилиндрик из хряща - межпозвонковый диск. Диск этот не имеет собственных нервов или кровеносных сосудов и состоит из гелеобразного коллагенового ядра и более жесткой фиброзной оболочки. Вся эта структура ни что иное как биогенный гидрогель. Рост (поступление питательных веществ) клеток внутри межпозвоночного диска протекает благодаря диффузии питательных веществ и кислорода через концевую хрящевидную пластину за счет диффузии. Если диффузия нарушается (из-за старения организма или нарушения метаболизма) - гидрогель начинает деградировать (как пластмасса на солнце), его составные части утрачивают свою упругость. Достаточно резкого движения, поднятия непосильной тяжести и происходит нарушение структуры (по аналогии со слаймом, который сдавливается в руке). Но в отличие от слайма, который кое-как но принимает первоначальное состояние, гидрогель межпозвоночного столба образует устойчивое выпячивание, которое называется "грыжа". И эта межпозвоночная грыжа давит на нервные волокна и вызывает боли, зачастую непереносимые.

Несмотря на то, что механизмы (в том числе и биохимические) образования межпозвонковых грыж давно изучены, до сих пор не существует оптимальных методов лечения. Здесь правит правило "либо пусто, либо густо". С одной стороны - это сугубо медикаментозное лечение, терапия с использованием обезболивающих и нестероидных противовоспалительных препаратов, а с другой - хирургическое вмешательство, усечение поврежденного диска и тому подобное. За рубежом с 60-х годов прошлого века для несложных случаев применяют малоинвазивное лечение, которое заключается в модификации материала ядра межпозвоночного диска, в отечественных реалиях самое распространенное лечение - "обезболить и авось само пройдет".

С просветительской целью я решил сделать краткий обзор существующих методов малоинвазивного лечения межпозвонковых грыж и заглянуть в ближайшее будущее (=чем лечить будут завтра). Наиболее проверенный на сегодня способ лечения - это использование абсолютированного этилового спирта, который денатурирует белки межпозвонкового диска и заставляет грыжу уменьшаться в размерах. Способ этот пришел на смену использованию фермента из любимого многими фрукта - папайи, который на протяжении десятилетий применялся для того, чтобы растворять "грыжевой материал", сдавливающий нервы в позвоночнике. В 2000-х годах фермент папаин перестали применять, так как он вызывал аллергии и требовал очень тщательного отбора пациентов. Наравне с этанолом используется и введение в область межпозвонкового диска озона...В общем, в общем те, кто столкнулся с описанными проблемами, или те, у кого с такими проблемами столкнулись близкие - вам я рекомендую прочитать полную версию статьи. "Межпозвонковая грыжа" - это не приговор и есть возможность вернуться к нормальной полноценной жизни. А там, смотришь, и стволовые клетки подоспеют для ревитализации поврежденного гидрогеля в позвоночника...

​​День обороны межпозвонкового диска

В предыдущей заметке я акцентировал внимание на серьезных случаях износа межпозвонкового диска их причинах и лечении. А сегодня опишу то, что можно делать тому, кто проблем не имеет, но о хочет контролировать состояние своих "гидрогелевых аммортизаторов".

Будем считать, что кредит у нас неограниченный и можно делать все что заблагорассудится. Первое и самое неинвазивное (и персонифицированное, кстати), что приходит в голову - это проверка своего генома на факт наличия мутаций в некоторых генах кодирующих важные белки. Первый ген MMP2 - кодирует уже упоминаемую ранее в статье матриксную металлопротеиназу 2, а второй THBS2 - белок тромбоспондин-2, который определяет межклеточные и межклеточные взаимодействия. Зная что мутации имеются и есть риск раннего износа, можно заранее подобрать себе подходящий режим работы/отдыха.

Вторым по неинвазивности вариантом - являются биохимические анализы. Склонность дисков к образованию грыж связано со спонтанным повышением концентраций: остеопротегрина или фактора ингибирования остеокластогенеза (OPG), интерлейкина-1 (IL-1beta, ИЛ-1b, IL-1b), лиганда рецептора-активатора ядерного фактора каппа-В (RANKL), гормона паращитовидной железы (PTH). Если биохимическое исследование показывает повышенный уровень - стоит проверить позвоночник инструментально.

Из инструментов у нас диагностика с помощью КТ и МРТ. Логично что получить направление на эти исследования можно только после постановки предварительного диагноза неврологом. Косвенные признаки наличия грыж на рентгеновских снимках это: сужение дискового пространства, склероз концевых пластинок, остеофиты и наличие т.н. "вакуум-феномена". Последнее, это радиопрозрачный дефект, который образуется из-за скопления азота в трещинах и щелях ядра и фиброзного кольца. Пузыри азота, которые заполняют хаотически полости в межпозвонковом диске - это важный признак серьезной проблемы. Ну а прямые признаки - это собственно выпячивания всех мастей.

Самый доступный сейчас способ оценки состояния дисков - компьютерная томография (КТ), дает качественное, прецизионное изображение кости (относительно МРТ), позволяет идентифицировать грыжи, отличать остеофиты, и видеть прорастание нервов в материал изношенного диска. Из недостатков - ☢ облучение, можно спутать рубцовую ткань и грыжу, разрешения не хватает, чтобы четко отличать фиброзное кольцо и ядро.

МРТ - не инвазивный и без радиации, но пока достаточно редок. Позволяет определять проблемы с межпозвонковым диском на раннем этапе. Позволяет покрыть сразу все отделы позвоночника, но полученные результаты зачастую очень сложно коррелировать с тяжестью течения заболевания. Правда в случае МРТ есть одно НО! Это "но!" называется "контрастирование с помощью гадолиния". Введение такого контраста позволяет исследовать рецидивы грыж уровня пролапса (уровни смотреть в статье) и отличать фиброзную ткань от недавно образовавшейся грыжи.

В простейшем применении: "КТ-для костей, МРТ-для нервных волокон", поэтому для полной диагностики обязательно иметь в наличии данные с двух приборов. В редком случае если КТ/МРТ не дают ответов - применяют инвазивные миелографию (введение контраста в субарахноидальное пространство) или дискографию (введение контраста в ядро диска). И то и другое обычно проводят перед операцией.

Допустим мы сложили четкое впечатление о ТТХ своего позвоночника. Теперь нужен менеджемент (берите пример отношения к своему здоровью с Рэя Курцвейла). Почти в 90% несложных случаев лечатся консервативно (отдых в правильных позах, физические упражнения и даже замена обычного матраца на ортопедический). Тем же у кого позвоночник и его межпозвонковые диски в хорошем состоянии - просто с молодости нужно приучать себя правильно наклонятся, правильно поднимать тяжести, танцевать, заниматься спортом и т.д. и т.п. Как - смотреть в полной версии статьи.

P.S. апдейтнул статью замечанием про протезы дисков, сверхвысокомолекулярный полиэтилен и ортопедические сплавы на основе молибдена.

​​Открытые уличные бассейны. Безопасное использование, дезинфекция и борьба с биообрастанием

Уличный открытый бассейн отличается от бассейна закрытого (плавательного и т.п.) тем, что ежедневно получает порцию облучения солнечным ультрафиолетом, т.е. имеем in sutu обработку от вирусов и бактерий (см. третью картинку). Поэтому бактериальная микрофлора такого бассейна скудна
(относительно крытого бассейна), да и живут многие болезнетворные организмы там недолго. Это хорошая новость. Новость плохая в том, что в "открытую всем ветрам" емкость с дождевой водой и пометом птиц попадают различные споры. Из спор, в условиях достатка света и подходящей температуры начинают расти водоросли. А водоросли - это неприятный запах, вкус, помутнение ("цветение воды") и в некоторых случаях токсичность (и даже латеральный амиотрофический склероз). Кстати способствуют росту и фосфаты из моющих средств, нитраты (которые у нас повсеместно повышены в поверхностных водах). Чаще всего в открытых бассейнах встречаются следующие обитатели:

▷ Желто-зеленые водоросли (Xanthophytes)
▷Зеленые водоросли (Chlorophyta)
▷Сине-зеленые (черные) "водоросли" (Cyanobacteria)
▷Розовые "водоросли" (Methylobacterium/Serratia)
▷Белая "водяная плесень" (Oomycete)

Первые два пункта истинные водоросли, а все последующие - водоросли в кавычках = биопленки из бактериальных колоний. Плесень вообще мицеллиальный организм, который стоит ниже грибов). Для контроля за бактериями подойдет любой химический дезинфектант (см. вторую картинку). Сине-зеленые и розовые водоросли - это грамм-отрицательные бактерии. Самый распространенный и дешевый вариант - это гипохлорит натрия ("Белизна"). Но в комбинации с мочой/потом (= выделяемые в воду биогенные вещества +лекарства и т.п.) и различными компонентами мыл/солнцезащитных кремов/шампуней и ласьонов - гипохлорит дает опасные полупродукты = мутагены/канцерогены, вещества вызывающие астму/дерматиты и проч. Добавляет "огня" и ультрафиолет солнца, которые из образовавшихся полупродуктов формирует еще более опасные и активные свободные радикалы.

С грибами бороться сложнее, здесь уже нужны пероксосоединения (например, надуксусная кислота). И самый сложный case - это истинные водоросли, которые выработали в себе механизмы сопротивления пероксидам и гипохлоритам. В рекомендациях ВОЗ указано, что в качестве рабочих альгицидов (веществ подавляющих рост водорослей) можно использовать ионы серебра/меди, полиоксиимины (см альгицид от Aquagenics, с 6% вещества Polyquaternium Poly). Можно использовать ЧАСы/гуанидины ("народные" ПГМГ и хлоргексидин), но стоит помнить, что на "гуанидиновой почве" вместо зеленых водорослей у вас начнут расти розовые "водоросли", которые способны повреждать ПВХ пластик и вообще родственны чумной палочке. Неплохо против водорослей работает и создание над бассейному крыши ("метод теней"), хотя в таком случае начинают развиваться бактерии, да и вода не прогревается. Ионы металлов - используются по аналогии с электрохимическими кондиционерами для уменьшения количества накипи (четвертый слайд), только анод - медный или серебрянный.

Для маленького пруда или фонтана в качестве "санитара" может пригодится рыба, которая питается планктоном, например толстолобик. Эта рыба является признанным очистителем рек и прудов от водорослей (в Китае у него есть даже кличка "водяная коза"). Похожий функционал есть и у белого амура. Для тех кто "где мы найдем это все??" отвечу - в отделе живой рыбы любого гипермаркета. В небольшой аквариум с похожей целью можно запускать японских прудовых креветок. Кстати, на случае если в пруду размножаются личинки комаров, стоит вспомнить про использование растительных фотосенсебилизаторов. Знакомые всем календула/бархатцы и их α-тертиенил (тертиофен) в сочетании с длинноволновым ультрафиолетом гораздо эффективнее по отношению к личинкам комаров (в водной среде) чем известный инсектицид ДДТ (“дуст”).

p.s. Все поместить в ограничение 4000 символов не удалось, читайте подробнее в статье на Patreon.

​​Вы думали нет его? Есть!!!

Старый добрый черноногий «MR LYME» клещ. Май-июнь в наших реалиях приносит не только долгожданное тепло, но и генерирует невиданную доселе активность лесных клещей. Паразитов, которые переносят на «своих плечах» боррелиоз, анаплазмоз, рикеттсиозы, бабезиоз и даже страшный менингоэнцефалит. Пришло лето 2021 и доксициклин в аптеках стал популярнее хирургических масок (утрирую, но не далеко от истины). Клещевые инфекции вполне можно отнести к сезонным заболеваниям, и было бы несправедливо не написать в июле на одну из июльских тем - как защититься от клеща и tickborne diseases которые он переносит. Этому я и посвятил свой очередно лонгрид на Patreon.

<...> Итак, если вдруг так оказалось что в ваши мягкие ткани поместил свою гипостому какой-то из иксодовых клещей (черноногий/собачий/таёжный) - то первым делом стоит этого клеща с максимальной осторожностью извлечь. Желательно в течении 24 часов после обнаружения. Причина - если вероятность передачи боррелий (болезнь Лайма) растет линейно каждые сутки, то рикеттсии (эрлихозы/анаплазмоз) справляются с делом меньше чем за сутки.

Клещ за пару-тройку лет своей жизни проходит через четыре стадии: яйца-личинки-нимфы-взрослого клеща. Наиболее опасными с точки зрения передачи возбудителей заболеваний являются либо нимфы, либо взрослые клещи. Первые обладают меньшим размером и более коротким ротовым аппаратом → извлекаются проще, со взрослыми же клещами нужно быть аккуратными, ибо извлечь их без разрушения целостности тела сложно (оптимально делать это с помощью петли из рыбацкой мононити/нити из шелка и вращательных движений). Кстати в последнее время набирает популярность и метод извлечения с использование сжиженных газов и спортивной заморозки (см. статью).

После извлечения клеща его необходимо либо поместить в герметичную емкость с травинкой, либо, при необходимости долгосрочного хранения - в 70-80% спирт. Дальше, по возвращении домой, этот биологический материал необходимо обязательно сдать на микроскопию/ПЦР-исследование на предмет поиска возбудителей заболеваний, переносимых клещами в вашей местности. Небольшой лайхак: не всегда имеет смысл нести клеща в ближайший Центр гигиены и эпидемиологии. Сейчас многие ветеринарные клиники (!) имеют возможность провести анализ клещей на факт наличия всех интересующих нас возбудителей (т.е. боррелии, рикеттсии, возбудитель бабезиоза и даже флавивирус клещевого энцефалита). Притом делается анализ не в пример быстрее «человеческого», да и стоит гораздо дешевле. Там же можно найти и экспресс-тесты на боррелиоз (см. в статье)

Важное замечание! После извлечения клеща желательно обработать руки привычными уже перекисью водорода/раствором гипохлорита натрия для того чтобы исключить возможность попадания содержимого кишечника клеща в организм человека. Рану, оставшуюся от укуса также можно обработать перекисью водорода/бетадином/этиловым спиртом. Самые педантичные могут нанести дополнительно поверхностный антибиотик (мази «Неомицин» или «Банеоцин») и даже укрепить все это дело кожным адгезивом вроде БФ-6.

Когда же пить доксициклин? - спросите вы. А тогда, когда появится т.н. мигрирующая эритрема типа «бычий глаз», ну или придут результаты анализов клеща (если сделать это получится на протяжении 24 часов). Эти редко совпадают одновременно, поэтому в разных странах врачи действуют по разному. Например, в Финляндии антибиотик применяют только в виде 10-14 дневного курса, и только после появления эритремы размером > 50 мм. В США допускается единоразовый профилактический прием 200 мг доксициклина, но только если вы а)живете в районе где 90% клещей являются носителями боррелий, б)укусивший вас клещ раздулся от выпитой крови и/или прошло ≤ 36 часов после укуса. Важно то, что доксициклин профилактирует только боррелии, всем остальным возбудителям жалкие 200 мг не страшны и максимум что могут сделать, так это отсрочить начало болезни/усложнить диагностику. <...>

Незаметно объем заметки подошел к концу. Продолжение следует...

​​Про инструменты разбойника: гидравлические ножницы, гарпун и цемент

После того, как доза доксициклина для пострадавшего от укуса клеща озвучена, можно рассмотреть что же там за укусы. Понимание механизма поможет избежать ненужных (и даже вредных) действий во время извлечения паразита.

Клещ кусает не так как кусает комар. Клещ может долго ползать по телу человека, выискивая подходящее место с тонкой кожей, но, если нашел - прикрепляется намертво, в расчете на дни и недели кормления и активное перемещение хозяина. Щупиками он упирается в кожу, наклоняет тело под углом 45-60° и начинает резать кожу резцами - «гидравлическими ножницами». В образующееся отверстие клещ загоняет «гарпун» - гипостому, с загнутыми назад коническими шипами.

В завершение атаки клещ продуцирует слюнными железами т.н. цемент и герметизирует им прокус. Цемент этот - уникальный природный биоклей. До сих пор не ясен ни состав, ни механизмы его отверждения. Хотя установлено что это сугубо белковый адгезив (как фибриновый клей в хирургии). Благодаря герметику клещ производит забор крови из слоев, которые гораздо глубже чем конец «гарпуна», исключает попадание пузырьков воздуха и предотвращает заражение забираемой крови патогенным для клеща микроорганизмами с поверхности кожи (антимикробная функция).

Секреция цемента начинается в течение 5–30 минут после введения «гарпуна». Клей секретируется двумя порциями с разным составом. Первая – быстротвердеющий адгезив (аля суперклей, чтобы «прихватить»). Вторая (~ через сутки) - это медленно твердеющий («как эпоксидная смола») адгезив для образования якоря-опорной площадки-«фундамента». У разных клещей якори разной конфигурации и объема (см. картинку).

После насыщения кровью, клещ отделяется от хозяина, растворяя цемент. Состав «антиклея» не ясен, но встречается мнение, что это слюна, которая содержит ферменты протеазы, разрушающие белки. Исследователям в лабораторных условиях удалось растворить клещевой цемент с помощью горячих щелочей/кислот за пару часов (сравните с тем, что клещ растворяет свой цемент за пару минут). В целом исследования этого невероятного биоадгезива все еще находятся в зачаточном состоянии. Как с точки зрения состава и механизма отверждения, так и с точки зрения исследования эластичности, прочности на разрыв и т.п.

Что дают обывателю эти обрывочные (даже в масштабах мировой науки) знания? Во-первых, они дают понимание того, что важно извлекать клеща целиком, потому что «фундамент» сохраняет в себе спирохеты-боррелии, т.е. бактерии содержатся не только в трубке-гипостоме. Старше клещ (личинка→нимфа→взрослый) - больше размер якоря и крепче привязанность к человеку.

Во-вторых, проще всего извлечь клеща, который закрепился «суперклеем» 30-40 минут назад. Клещ, который провел в коже >24 часов - уже сидит там «на эпоксидной смоле». Если взглянуть на фотографии гипостомы с ее рядами загнутых назад зубцов, то даже человеку без инженерного образования становится ясно что вращательное усилие в этом случае более эффективно чем натяжение (гипостома клеща похожа на саморез, а слои кожи – на древесину, плюс волокна в слое клея при отверждении тоже выравниваются перпендикулярно погруженной гипостоме). Куда вращать, по или против часовой стрелки – значения не имеет. Производим осторожные вращательно-колебательные движения, чаще всего советуют делать два оборота клеща вокруг его продольной оси, отклоняя не более чем на 15-20° в сторону от центра симметрии. Чем удерживать «головку» – каждый выбирает сам, я выступаю за петлю/узелок из лески.

Растворить белковый клей чем-либо химическим/синтетическим (масла, бензин и любые растворители) - не получится, в теории можно попробовать протеазы, но это скорее фантастическая идея, нежели практическая рекомендация. Лучшее что у нас есть на сегодняшний день – это механика ⬆️

P.S. Для тех кому вся эта «возня с клещом» не подходит – можно рассмотреть хирургическое удаление клеща с помощью офтальмологического скальпеля или иглы для пункции.

Продолжение следует...

​​Клещи - носители биологического оружия

Говоря про клещей, как переносчиков заболеваний, нельзя не упомянуть такое заболевание как туляремия. Возбудитель – грамм-отрицательная коккобацилла Francisella Tularensis. Заболевание может передаваться почти всеми возможными способами:

○ контактный – при контакте с больными животными и их выделениями через кожные покровы или слизистую оболочку глаза; при укусах зараженных насекомых. Вот, например совсем недавно байнет взбудоражила новость про охотника, подхватившего туляремию от заячьей тушки.
○ алиментарный – при употреблении продуктов питания и воды, загрязненных выделениями больных туляремией грызунов;
○ воздушно-капельный (аспирационный) – через дыхательные пути во время обмолота зерновых, обработки фуража; через аэрозоли образующиеся при разделке туш инфицированных животных
○ трансмиссивный – через кожные покровы при укусе клещей, слепней и др.

Нас интересует в первую очередь трансмиссивная передача. Из распространенных в наших краях представителей Иксодовых, способных переносить туляремию можно вспомнить знакомого уже читателю собачьего клеща (Ixodidae Ricinus) и лугового клеща (Dermacentor reticulatus или marsh tick). Из-за передачи насекомыми пик заболеваемости приходится на лето (май-август). Природными резервуарами инфекции являются зайцы, мыши-полевки, ондатры, выдры и белки. Кошки и собаки могут заразиться туляремией при укусе клеща или блохи.

Туляремия находится под строгим контролем потому, что ее очень легко использовать в качестве биологического оружия (биотерроризм). Для заражения достаточно попадания в организм от 10 до 50 бактерий - фиксировались случаи заражения людей, когда в газонокосилку попадала мертвое зараженное животное и аэрозоль с возбудителями вдыхался человеком. Туляремия не передается от человека человеку, но при этом заболеть туляремией может абсолютно любой (100% восприимчивость) вне зависимости от пола и возраста. Возбудитель туляремии сохраняется в почве от двух недель до двух месяцев, в воде – до трех месяцев, в шкурках павших от туляремии грызунов ‒ до месяца, на пищевых продуктах (молоко, хлеб, мясо) ‒ от 8 до 30 дней, а в мороженом мясе – до трех месяцев. При выраженной устойчивости к низким температурам возбудитель туляремии очень чувствителен к различным физическим факторам – ультрафиолету, высокой температуре, и к большинству дезинфектантов (перекиси/гипохлориты/альдегиды - см. статью).

Клинические проявления туляремии зависят от пути заражения. При укусе клеща часто возникает вялотекущая язва, за которой следует увеличение и воспаление близлежащих лимфатических узлов (по аналогии с бубонной чумой) и повышение температуры тела. Лихорадка - наиболее частый симптом. Диагноз обычно ставится на основании анамнеза и теста на антитела к туляремии.

Профилактика: доступных вакцин против туляремии не существует. Лучшая защита - это использование средств индивидуальной защиты (перчатки, очки, респираторы) при обращении с потенциально инфицированными животными (особенно при снятии шкур с умерших животных). Важно минимизировать контакт человека/домашних животных с собачьим и луговым клещом (см. выше).

Лечение: активностью против F. tularensis обладают фторхинолоны (например, ципрофлоксацин), стрептомицин и гентамицин. Иногда, из-за меньшей эффективности и вероятности рецидивов, допускается использовать тетрациклины или левомицетин. Для лечения кошек и собак чаще всего используют длительные курсы тетрациклина, левомицетина, стрептомицина. 

На заметку путешественникам. Туляремия является эндемическим заболеванием в Горийском муниципалитете Грузии (вспышка в 2006 году) и на островах Пакри у северного побережья Эстонии.

​​Гардероб для свидания с клещами...

Важной рекомендацией при работе в эндемичных к клещу зонах является ношение светлой «полноформатной» одежды. Т.е. никаких шорт и коротких маек, только водолазки с длинными рукавами и плотно прилегающими манжетами, брюки аля термобелье, шапки и косынки (а лучше - правильные BUFF-ы). Водолазки и рубашки следует заправлять в брюки, брюки - в сапоги или носки. Носки тоже желательно использовать с мелким плетением или обработанные контактным инсектицидом, так как мелкие клещи и нимфы запросто проходят в отверстия с грубой вязкой (кстати, по статистике 80% посетителей леса забывают заправлять брюки в носки, даже зная, что там их ждет энцефалит, привычка же важнее). Сапоги тоже лучше использовать светлые - на них будут лучше видны ползущие вверх клещи. Крайне не рекомендовано идти в лес в обуви с открытым носком или сандалиях.

Светлая одежда нужна для того, чтобы быстрее заметить и удалить насекомых. У энтомологов, изучающих клещей (акаридологов?) и специалистов из области паразитологии есть даже специальная методика (см. верхний ряд картинки), чтобы оценить «концентрацию» насекомых на участке или найти подопытных. Делается это с помощью куска белой ткани (фланель, вафельное полотенце и т.п.) размером примерно 60 на 100 см, прикрепленной к палке (как флаг). Ткань нужно волочить по земле и кустарникам: клещи не забираются на высоту более полутора метров и всегда находятся в подстерегающей позе, так что за ткань они цепляются автоматически. Осмотр ловушки производится через каждые 30–50 шагов, в зависимости от обилия клещей. Метод не будет работать, если трава или растительность влажные/мокрые.

В теории любая одежда, не оставляющая открытых участков кожи человека и плотно прилегающая к телу в местах разрезов для одевания может защитить от укуса клеща. Исходя из этих требований достаточно давно сложился облик типовой специализированной одежды, которая получила народное название «энцефалитка» (или официальных документах «противоэнцефалитный костюм»/«костюм ВБФ»). Одежду эту носили советские геологи, спасаясь от гнуса и энцефалитного клеща. По сути это куртка типа «анорак» с капюшоном и трикотажной сеткой по переднему срезу лица со свободными штанами на поясе. Срезы брюк, рукавов и пояс куртки — на плотном трикотаже или резинке. Обычно изготовливается из плотного палаточного полотна. Некоторые производители на костюмах применяют дополнительные складки-ловушки для защиты от наползания клеща. Стоит отметить, что лучше одежды защищающей от клеща (и компании) - не придумано. Кстати существует даже отдельный нормативный документ - ГОСТ Р 12.4.296-2013 «Одежда специальная для защиты от вредных биологических факторов (насекомых и паукообразных)» – в котором описываются требования к материалам, конструкции и т.п. Еще более эффективны современные «энцефалитки» из ткани с инсектицидной пропиткой. Первыми такой материал был разработан фирмой Insect Shield (США) в 70-е годы для нужд армии и продолжает в различных вариациях использоваться по сей день, в т.ч. в армии НАТО. В России антиклещевые ткани используются в комплектах «Ратник» (но это не точно). Проверить работу инновационного материала может каждый турист и любитель outdoor, купив шапку BUFF (искать по ключевым словам CoolNet® UV+ Insect Shield). Лучше головного убора не придумано.

Если готовых костюмов с инсектицидной пропиткой нет в досягаемости, то никто не запрещает пропитать одежду самостоятельно. Конечно, для обработки тканей пригодны не все акарициды. Вещества должны сохранять эффективность после нанесения на материал в течение нескольких недель, иметь устойчивость к солнечному свету и быть безопасными для человека. Пиретроиды первого поколения (аллетрины, фенотрин) для пропитки не годятся, ибо неустойчивы на свету. Пиретроиды второго поколения (циперметрин, дельтаметрин) - уже получше, но оптимальны для инсектицидной пропитки одежды пиретроиды третьего поколения (цигалотрин, цифлутрин). На них, и особенностях пропитки я остановлюсь отдельно...

​​Взаимодействие клещей и пчёл

Если обычный человек слышит слово «клещ», то в голове у него возникает ассоциация боррелиоз, энецефалит (теперь уже и туляремия). Но если слово «клещ» слышит пчеловод, то здесь вариант один - варроатоз. Поэтому не удивительно, что после публикации про клещей, паразитирующих на человеке сразу несколько человек написало мне и спросило, что известно на сегодня про варроатоз пчел.

Для тех, кто к пчеловодству отношения не имеет, скажу что варроатоз (вообще-то правильно говорить варрооз)- это заболевание пчел, вызываемое клещами рода Varroa. Прямой угрозы человеку они не несут, так как единственный хозяин - это медоносные пчелы. Периодические эпидемии с участием этого клеща часто приводят к полной гибели множества пчелиных семей и уничтожают целые пасеки. Можно смело говорить, что варроатозный клещ - главный враг пчел во всем мире.

Я не буду останавливаться на различных физических методах борьбы с клещем, вроде подогревания семей или создания специальных липких ловушек на дне улья. Ограничусь описанием методов химической борьбы и самыми эффективными акарицидами.

Наиболее популярный акарицид, используемый для борьбы с клещом Varroa - это флувалинат, синтетический пиретроид третьего поколения. Изначально обработка с его помощью позволяла уничтожать до 95% популяции клеща. Но оставшиеся 5% сформировали резистентность. После того как почти весь клещ научился сопротивляться пиретроидам, пчеловоды вернулись к началу, к фосфороорганическим инсектицидам (кумафос, относящийся к группе фосфоротиоатов). Но здесь уже помимо защиты пчелиных семей от клеща встал вопрос и попадания остатков фосфороорганики в мед. В 2021 году консенсусом можно считать возврат к флувалинату в комбинации с препаратом амитраз (группа формамидинов). Используются они в виде пропитки для бумажных полосок и характеризуются наилучшим эффектом по сравнению с индивидуальными препаратами. Но вопрос попадания инсектицидов в мед остается, да и препараты эти, как правило, не дешевые. Поэтому многими пчеловодами практикуется достаточно бюджетный вариант - обработка семей аэрозолями муравьиной и щавелевой кислот, в т.ч. с использованием генераторов холодного тумана.

Наравне с «жесткой химией» многими пчеловодами используется и экологичный подход с участием эфирных масел растений и их компонентом. Притом подход этот во многих случаях по эффективности сравним с действием пиретроидов. Проверенным мощным варроацидным эффектом обладает химическое вещество тимол (монотерпеновый фенол), который был впервые выделен из эфирного масла тимьяна и сейчас производится синтетически. Пчеловоды опыливают рамки порошком или развешивают в холщовых мешочках внутри ульев по 10-15 грамм порошка для испарения. Вместо тимола можно использовать любые эфирные масла, которые в большом количестве его содержат. Наиболее большое содержание этого компонента в таких растениях как тимьян, бадьян настоящий (звездчатый анис), очанка лекарственная, дикий тмин или лагеция кминовидная (эфирное масло содержит 72,83–94,76% тимола, что делает растение чемпионом по содержанию), душица обыкновенная (привычное всем орегано), распространенный в палисадниках иссоп лекарственный. Очень неплохой (селективный по отношению к клещу) эффект дает эфирное масло лаванды, причем эффект этот не связан с тимолом. Используются и бумажные полоски пропитанные эфирным маслом хмеля.

В конце подчеркну, что упомянутые растения селективны только к клещу Varroa, на Иксодовых - собачьего, таёжного, черноногого - масштабировать если и можно, то с большой натяжкой. Но про это поговорим в следующих заметках...