Как мы знаем, детонация –  один из главных кошмаров любого автовладельца. Она заявляет о себе характерным хлопком в двигателе, заявляет совершенно непредсказуемо, угрожая неприятностями вплоть до разрушения конструкции. Точно такие же неприятные «сюрпризы» детонация преподносит и газотурбинным двигателям. Поэтому совсем не случайно, что с этим явлением пытаются как-то бороться, причем небезуспешно. Одно из таких средств борьбы – использование токсичных присадок, способных «гасить» детонацию. Мы травим воздух, зато спасаем двигатели своих автомобилей. Такова здесь, собственно, цена победы.

В то же время наука не стоит на месте, и ученые решили повнимательнее рассмотреть данное явление. Выяснилось, что детонация не является абсолютным злом: при правильном подходе ее можно поставить на службу человеку, для чего необходимо отказаться от господствующего стереотипа, будто есть только один-единственный способ сжигания топлива – тот, который используется в существующих двигателях и энергетических установках (и где как раз всячески борются с детонацией). Если же научиться правильно управлять детонационным способом сжигания, то нас ждет настоящая революция в области двигателестроения и энергетики.

Детонация – это «огненный зверь», нуждающийся не просто в укрощении, а в многосторонней  «дрессировке», для чего ученым предстоит решить огромное количество задач.

Сегодня в мировой науке уже определился отчетливый тренд, связанный с изучением данного явления. По крайней вере, за несколько последних лет появился вал научных публикаций на эту тему. Самое важное, что российские исследователи находятся здесь в первых рядах. Так, уже не одно десятилетие соответствующие исследования проводят в Институте гидродинамики имени М.А. Лаврентьева СО РАН. Причем, к результатам исследований  наблюдается серьезный интерес из-за рубежа, что уже само собой красноречиво характеризует уровень нашей научной школы. Так что мнение наших ученых по данным вопросам весьма авторитетно.

Итак, что же полезного можно извлечь из детонации? Как популярно разъяснил данное явление сотрудник ИГиЛ СО РАН Федор Быковский (один из ведущих специалистов в этой области), если при обычном горении максимальная скорость распространения пламени составляет десятки метров в секунду, то при детонации скорость будет выше на порядки, измеряясь километрами в секунду. Как раз за счет более высокой скорости можно существенно повысить эффективность сжигания топлива. Чем характеризуется детонация с точки зрения физики? Говоря по-простому, это ударная волна, распространяющаяся со сверхзвуковой скоростью. А за этой волной образуется фронт горения. Сжигание здесь происходит в очень узком слое, при очень высокой температуре и очень короткое время. То есть, всё происходит невероятно быстро, за счет чего можно повысить интенсификацию горения. Как этого добиться? Необходимо организовать процесс сжигания таким образом, объясняет ученый,  чтобы эта взрывная волна оказалась в замкнутых кольцевых каналах, после чего она будет там существовать непрерывно – до тех пор, пока вы туда подаете топливо. То есть она начнет вращаться в кольцевой камере, куда будет постоянно подаваться «свежая» горючая смесь.

В качестве горючей смеси может служить самое разнообразное топливо. Как раз в этом направлении нашими учеными уже много лет ведутся соответствующие исследования. Вначале проводились эксперименты с топливовоздушными смесями: ацетилен – воздух, водород – воздух, пропан – воздух – кислород, керосин – воздух – кислород. Затем ученые пошли дальше и стали экспериментировать с механо-активированным углем (углем, тонко измельченным на специальных мельницах в Институте теплофизики СО РАН), который подается в камеру с добавлением водорода или синтез-газа.

Исследования по детонационному сжиганию угля на сегодняшний день представляются весьма актуальными для коренной модернизации наших энергетических мощностей. Как мы уже неоднократно писали, угольную энергетику еще рано списывать со счетов, особенно для сибирских регионов, где уголь может стать дешевой альтернативой газу и нефтепродуктам.

Переход к новому сжиганию угля, основанному на непрерывной детонации, приведет к появлению принципиально новых энергетических установок – намного более компактных и эффективных. Обычная угольная теплоэлектростанция – это довольно громоздкий объект. Высота котлов может соответствовать высоте многоэтажного здания. Мало того, здесь требуется парогазовый цикл – то есть вначале мы за счет сжигания угля нагреваем воду, превращаем ее в пар, и уже с помощью пара вращаем турбину, связанную с электрогенератором.

При детонационном сжигании угля нам, во-первых, не потребуются огромные топки, а во-вторых, здесь нет надобности в том, чтобы специально нагревать воду для получения пара. Продукты сгорания вырываются из камеры под  очень высоким давлением. То есть их можно непосредственно подавать в турбину, минуя, таким образом, парогазовый цикл. Тем самым существенно упрощается инфраструктура тепловой станции, которая может использовать обычные газовые турбины.

Понятно, что на данном этапе ученые изучают сам физический процесс, то есть исследуют возможности детонационного сжигания. Иначе говоря, работы пока еще ведутся на фундаментальном уровне. Практическое использование результатов этой работы, создание опытных образов топливных камер – это уже следующий этап, реализация которого будет напрямую зависеть от того, насколько данным направлением заинтересуются энергетики или государственные структуры, отвечающие за энергетику.

Есть ли сейчас интерес с их стороны? Однозначно ответить на этот вопрос пока еще не представляется возможным. Да, работу наших ученых уже заметили и даже отметили. Но что будет дальше, совершенно непонятно. Прикладные исследования, опытно-конструкторские работы, инжиниринг, пилотные проекты, тестовые испытания – всё это стоит немалых денег. Их же пока еще никто не обещал. По-хорошему, необходимы соответствующие правительственные программы с адекватным финансированием. Но российское правительство, похоже, в настоящее время сосредоточилось на решении геополитических задач. Вопросы модернизации энергетического комплекса в глазах высшего руководства страны как будто отошли на второй план (судя по объемам финансирования, выделяемого на техническую модернизацию). Не ровен час (и это уже будет не первым случаем), когда новое направление активно подхватит соседний Китай.

Олег Носков

Первую и вторую части можно прочитать здесь и здесь

Если вы во время обычной беседы со своими знакомыми затронете тему описторхоза, то, скорее всего, столкнетесь с непониманием ее важности. Даже жители сельской местности, постоянно потребляющие речную рыбу, с уверенностью вам заявят, что ничего подобного они у себя никогда не замечали. Стало быть, считают они, описторхоз не имеет к ним никакого отношения. Да, про такое заболевание они слышали, но за свой организм по этому поводу не переживают.

В принципе, как отмечают специалисты, многие из нас, «подцепив» этого паразита с малых лет, не в силах адекватно распознать его присутствие, оценивая свое текущее состояние как норму.

«Плохо то, - замечает заведующий отделением генетики животных и человека Института цитологии и генетики СО РАН Вячеслав Мордвинов, - что симптомы при описторхозе, как правило, не специфические: тошнота, общий дискомфорт, обычные желудочно-кишечные расстройства.

Бывают, конечно, обострения с острыми болями, очень редко случаются и смертельные случаи. Бывают проявления аллергии в виде сыпи или одышки. Но в любом случае здесь много неспецифических проявлений, вплоть до ощущений усталости». Иначе говоря, в потоке таких неприятных ощущений мы не в состоянии увязать их именно с описторхозом. А поскольку те же желудочно-кишечные расстройства, тошнота  или упадок сил могут быть вызваны чем угодно, мало кто, наверное, припишет их действию паразита. Отсюда такая уверенность в том, что описторхоз никакого отношения к нам не имеет. Ну так, съел что-нибудь не свежее, вот и тошнит.

Соответственно, врач также не определит это заболевание по перечисленным симптомам. В любом случае необходим специальный анализ. То есть паразита необходимо конкретно выявлять с помощью специального обследования. Только после этого вам назначат необходимое лечение.

Однако, как мы понимаем, мало кто из нас без веской причины обратится в клинику за такой диагностикой, поскольку имеющиеся симптомы сами по себе никого особо не настораживают. По крайней мере, до тех пор, пока не произошло обострения. А таких случаев, очевидно, не так уж много. И значительное количество людей, зараженных паразитом, уже нашли с ним некий «консенсус», некую форму «устойчивого существования». И так может длиться долгие годы или до тех пор, пока не обнаружится онкология.

С другой стороны, существующие методы диагностики пока еще тоже несовершенны, и иногда невнимательный, малоквалифицированный или просто уставший сотрудник лаборатории банально упускает паразита из виду. Иногда неопытные лаборанты перепутывают яйца гельминтов. Но даже в случае верного обнаружения еще не факт, что вас ожидает идеальный лечебный курс. По словам Вячеслава Мордвинова, в ходе исследований было абсолютно точно установлено, что примерно 20 процентов гельминтов после классического лечения остаются в живых. Они никуда не исчезают, остаются там, где были, и после повторного инфицирования в печени накапливается популяция паразитов, устойчивых к принятым приемам лечения.

«Проблема очевидная, – заключает Вячеслав Мордвинов, – Нужно изучать биологию этого паразита, чтобы разрабатывать новые методы диагностики. И также очевидно, что нужно разрабатывать новые лекарства – более эффективные и более безопасные».

Дело в том, что те препараты, которые применяются сейчас, для организма бесследно не проходят. Например, широко используемый празиквантел сам разрушает клетки печени. В Англии его использование запрещено для детей. В ряде стран его нельзя использовать больше одного раза. У нас в стране, по «неофициальному соглашению» среди врачей, курс лечения с использованием празиквантела не назначают более трех раз, иначе будут значительные повреждения печени. Кроме того, есть данные, что он сам по себе является канцерогеном.

И вообще, нужны не просто новые способы диагностики и лечения описторхоза – нужно принципиально новое отношение к больным, считает Вячеслав Мордвинов. Это особенно важно для нашего, западносибирского региона.

Что конкретно предлагается для решения указанной проблемы?

В частности, в настоящее время завершается процесс лицензирования нового метода диагностики – определение гельминтной ДНК в пробах стула. Это достаточно точный способ выявления паразита. Уже созданы наборы для такой диагностики и проходят последние стадии испытаний. Кроме того, параллельно разрабатываются неинвазивные способы, для чего ищутся специфические паразитарные маркеры, которые можно будет определять в моче.

В плане лечения предложено использовать уже известные антигельминтики, но с уже заметно улучшенными характеристиками. Работу в этом направлении ИЦиГ СО РАН проводит совместно с коллегами из Института химии твердого тела и механохимии СО РАН. «Мы увеличили растворимость одного из очень известных антигельминтных средств – альбендазола, который неэффективен против описторхоза из-за малой растворимости. Наши коллеги из ИХТТМ СО РАН получили высоко растворимые комплексы, которые в ходе лабораторных экспериментов показали, что они действуют не хуже празиквантела. Уровень его эффективности примерно такой же, а временами даже чуть повыше», - уточнил Вячеслав Мордвинов. Новое лекарство действует на иную молекулярную мишень в организме паразитов. В принципе, можно использовать комбинаторную терапию, позволяющую снизить дозу того же празиквантела, считает ученый. Причем, это еще не окончательное решение. Специалисты думают над тем, как продвинуться дальше.

Естественно, сам институт не сможет наладить производство новых препаратов. Однако в состоянии найти деловых партнеров, способных это сделать. Иначе говоря, уровень диагностики и лечения можно в ближайшее время существенно повысить. Главное, пожалуй, «достучаться» до наших граждан или до руководителей, отвечающих за сферу здравоохранения.

Впрочем, есть один обнадеживающий момент. Иногда с удивлением узнаешь, что среди пожилых сельских жителей тема описторхоза находит живой отклик. Выясняется, что некоторые из них осуществляют своего рода профилактику болезни, «вытравливая» паразита народными средствами. Причем, проводя эту процедуру с определенной регулярностью. В качестве такого народного средства нередко фигурирует настой коры осины… В принципе, ученые не отрицают действенность некоторых народных средств. Так, недавно даже была присуждена Нобелевская премия за изобретение антигельминтного препарата, созданного на основе древнего китайского рецепта, где использовался экстракт полыни.

Конечно, абсолютного избавления от паразитов народные средства не дают. Но здесь важна другая, чисто психологическая сторона вопроса. У многих простых граждан существует стойкое неприятие  «химической» фармакологии. Именно отсюда вытекает столь доверительное отношение к народным средствам, которые якобы не дают побочных эффектов и не «сажают» печень. Однако если граждане все-таки пытаются изготавливать какие-то снадобья, значит, борьба с паразитами для них – не пустой звук. Осталось только вызвать их доверие к официальной медицине и научно обоснованным методикам лечения.

Олег Носков

Первую часть можно прочитать здесь

Было бы странным и даже обескураживающим, если бы в Европу, включая и Россию, опять вернулись чума, холера и дизентерия – в том же пугающем масштабе, как это было раньше. Значение европейской науки в том и заключалось, что она помогла развитым странам навсегда (как мы считаем) избавиться от таких напастей. Для нас уже стало нормой, что болезни, пугавшие наших далеких предков, в продвинутых странах не встречаются. И их наличие в тех или иных регионах планеты воспринимается как явный признак отсталости, что, разумеется, соответствует истине.

В принципе, на Западе принято выделять болезни, характеризующие страны, во многом еще сохраняющие черты доиндустриального уклада. Скученное проживание людей, антисанитария, отсутствие нормальной канализации и водопровода, низкий уровень медицинского обслуживания и главное – несоблюдение элементарных правил гигиены, по сию пору характеризует образ жизни значительной части населения в странах третьего мира. Просвещенных европейцев, как правило, поражает это нелепое сочетание средневековых пережитков с элементами современной технической цивилизации. Антисанитария и специфические болезни, вызванные паразитами, собственно, не есть черта исключительно жарких стран, идет ли тут речь об Африке или Азии. Паразитарные заболевания – это, в первую очередь, главный пережиток прошлого. Это то, от чего многие века страдали сами европейцы. Как отмечают исследователи средневековья, паразиты были обычным спутником жизни человека, заметно влияя на сокращение средней продолжительности жизни. Вши, глисты и целая армия вредоносных микробов когда-то одолевали  жителей Европы  с раннего детства. Однако с тех пор в Европе много что радикально поменялось.

Поэтому когда современный европеец наблюдает нечто подобное в той же Африке или в Азии, он как будто перемещается в далекое прошлое своей родной страны. В свете сказанного довольно неприглядно выглядит ситуация, когда именно такую «средневековую» обстановку с паразитами мы обнаруживаем в наших российских регионах.

Как мы уже указывали в предыдущих публикациях, в поселениях, расположенных по берегу Оби, до 80% жителей инфицированы печеночным сосальщиком Opisthorchis felineus, который проникает в их организм через употребление сырой или плохо приготовленной рыбы. Напомним, что согласно исследованиям ученых Института цитологии и генетики СО РАН, в Западной Сибири имеет место масштабный очаг заражения описторхозом. Рыба, живущая в Оби и в близлежащих водоемах, буквально «нашпигована» паразитами. С чем это связано, пока еще не совсем понятно. Но факт, как говорится, налицо. Как бы мы к нему ни относились, наша наука столкнулась с настоящим вызовом: в стране, претендующей на мировой лидерство в вопросах инновационного развития, такого быть просто не должно. Как мы понимаем, на репутации нашего региона данное обстоятельство отражается не лучшим образом. Невольная ассоциация сибирских речных богатств с описторхозом плохо сказывается на имидже нашей местной природы. О социальных аспектах этой проблемы можно даже не говорить. Коренной сибиряк как носитель опасных паразитов плохо соответствует облику современного цивилизованного человека.

К сожалению, как заметил заведующий отделением генетики животных и человека ИЦиГ СО РАН Вячеслав Мордвинов, у нас еще не сформировалось правильного, адекватного отношения к этой проблеме. Поэтому нет даже серьезных программ для ее изучения и решения. И это тем более прискорбно, что в других странах уже давно реализованы важные шаги по борьбе с описторхозом.

Двигаться тут можно, что называется, в двух направлениях. С одной стороны, осуществляя мероприятия на уровне экологии. Грубо говоря, препятствуя размножению паразита, уничтожая сами очаги заражения. С другой стороны, работая с населением, занимаясь просвещением, повышая общий уровень культуры. Параллельно – совершенствуя методики диагностики и лечения. Безусловно, и то, и другое нужно осуществлять синхронно. А для этого, как мы понимаем, необходимо проводить специальные исследования, финансово поддержанные на государственном уровне.

В первую очередь, конечно же, необходимо решить вопрос с очагом заражения. Паразит проходит достаточно сложный цикл развития. Он паразитирует в печени млекопитающих, откладывая в больших количествах яйца. Затем яйца (после опорожнения кишечника животных и человека) должны попасть в водоем. В водоеме их поглощают улитки, копошащиеся на мелководье, возле берега. В улитках проходит уже следующий цикл развития паразита. Здесь выделяется такая форма, как церкарий – свободноплавающая личинка сосальщика, инфицирующая рыбу (в основном – мальков). В рыбе уже образуется метацеркарий, располагающийся в мышечной ткани, в коже или в плавниках. А дальше уже паразит через поедание сырой или плохо прожаренной рыбы попадает в человека (или рыбоядного млекопитающего). Там они превращаются во взрослую паразитирующую особь, откладывают яйца. И цикл повторяется.

В принципе, очаги описторхоза есть везде. Вопрос лишь в масштабах заражения. В Западной Сибири он грандиозен, отмечают наши ученые. При желании паразитов можно найти и в водоемах Европы, и в водоемах Америки (где официально описторхоза, вроде бы, нет). Однако в развитых странах его распространение локализовано.

Так, по словам Вячеслава Мордвинова, небольшой очаг описторхоза есть возле Рима. Там расположена группа озер, возле которых живут зараженные кошки. Часть население также заражена, и итальянцы уделяет этому факту серьезное внимание. У домашних и диких животных описторхоз встречается по всей Европе. Меньше всего таких сведений дает нам Северная Европа. С точки зрения ученых, это связано с тем, что в этих регионах, вероятнее всего, отсутствует один из промежуточных хозяев паразита – улитка.

Что, если один из путей решения проблемы у нас, в Западной Сибири – это уничтожение промежуточных хозяев? В процентном отношении этих видов улиток, подверженных заражению, не так уж много. И даже внутри вида не все из них одинаково восприимчивы к паразиту (например, им надо находиться вблизи стока, где появляются яйца). То есть в определенном смысле улитки являются лимитирующим звеном. Почему бы за них не взяться?

В свое время в Японии было распространено заболевание, очень похожее на описторхоз. Оно вызывалось аналогичным паразитом. Японцы утверждают, что избавились от этого заболевания, просто вытравив улиток, игравших ту же роль, что и в случае с Opisthorchis felineus. Разумеется, паразит полностью не исчез, но масштаб заболевания удалось серьезно сократить. В Бразилии аналогичным образом расправились с очень распространенным в Южной Америке кровяным сосальщиком, уничтожив промежуточных хозяев.

Насколько будут эффективны подобные мероприятия у нас, сказать пока трудно. Но проблема стоит того, чтобы ее как следует изучить. Только тогда ученые смогут выдать соответствующие рекомендации. Для этого, естественно, нужны государственные программы. Необходима постановка задачи на государственном уровне.

Пока же есть смысл начать борьбу с другой стороны, просто-напросто работая с населением, занимаясь разъяснительной работой и расширяя сферу диагностики. Подчеркиваем, многие жители Западной Сибири очень плохо проинформированы насчет опасности заболевания описторхозом. Прекрасный пример просветительской работы может нам дать современный Таиланд. Западные ученые, надо сказать, посвящают довольно много времени изучению тамошних паразитарных заболеваний. Благодаря подвижничеству ученых описторхоз в этой стране уже выведен на уровень национальной проблемы, для решения которой уже предусматривается неплохое финансирование. Например, там созданы специальные школы, где дети не болеют описторхозом. И по окончании этой школы они получают специальный сертификат, дающим им определенное преимущество при поступлении в университет. Так у подрастающего поколения формируется правильное, цивилизованное отношение к опасной болезни. Кроме того, ученые периодически совершают поездки по тайским деревням, где проводят разъяснительную работу с населением, устраивают разные посиделки у костра.

Трудно ли нам, в данный момент, воспользоваться этим опытом? Думаю, что нет.

Олег Носков

Завтра читайте о новейших методах лечения описторхоза, созданных учеными Академгородка