100 знаменитых изобретений - Владислав Пристинский

Созданный Пастером метод ослабления возбудителя опирался на открытие Э. Дженнера. Дженнер, проводя предупредительное прививание, вводил в организм своих пациентов возбудитель оспы. Но, поскольку этот возбудитель был слабее натурального, иммунная система успешно с ними боролась, попутно вырабатывая антитела против микроорганизмов, вызывающих любую форму данного заболевания. Так приобретался иммунитет против смертельно опасной натуральной оспы.

Пастер разумно рассудил, что поиски слабых форм возбудителей разных инфекционных заболеваний в большинстве случаев окажутся бесплодными. Поэтому решил для приготовления профилактических и лечебных вакцин искусственно получить ослабленные или умерщвленные возбудители, которые не представляют собой угрозы для здоровья человека. Они пожираются фагоцитами, сообщающими ß-лимфоцитам информацию, необходимую для синтеза соответствующих антител. Таким образом, иммунная система запоминает возможного чужеродного агента и подготавливается к очередной встрече с ним.

Впервые защитная прививка человеку была сделана 6 апреля 1885 г. В этот день к Пастеру обратилась женщина, ребенок которой был укушен бешеной собакой. Защиты от бешенства тогда не существовало, ее создал сам Пастер, но пока не применял при клиническом лечении больных. Лечение прошло успешно. Метод Пастера приобрел большую известность. К «благодетелю человечества», как назвали врача благодарные пациенты, обращались люди из всех стран Европы, из США и России.

В 1888 г. в Париже по инициативе Пастера открывают первый микробиологический институт, названный впоследствии его именем. Пастер собрал вокруг себя большую группу молодых врачей, которых учил новому подходу к лечению болезней. На пастеровских «охотников за бактериями» больше не смотрели как на чудаков, застывших над микроскопом. Микробиология и иммунология определяют последующее развитие хирургии, гигиены и всей медицинской науки в целом.

Препараты из ослабленных микробов (или их ядов) также стали называть вакцинами в память о первой коровьей вакцине, созданной Э. Дженнером. Процедура введения вакцины получила название прививки. После прививки иммунитет развивается в среднем в течение месяца.

Иммунитет человека может быть природный (естественный) и искусственно созданный.

Естественный иммунитет может быть подразделен на видовой, наследственный и приобретенный. Например, человек никогда не заболевает чумкой собак, потому что в человеческом организме нет условий для жизнедеятельности возбудителя этого заболевания. Это видовой иммунитет. Некоторые люди невосприимчивы к заболеваниям, которыми страдают другие.

Это наследственный иммунитет. Наконец, есть иммунитет, приобретенный в результате перенесенного заболевания или же полученный грудным ребенком с молоком матери. Искусственный иммунитет может быть только приобретенным. Он активен, когда вводится вакцина и организм сам вырабатывает антитела, или пассивный, когда человеку вводят лечебную сыворотку, содержащую уже готовые антитела.

При введении вакцины организм самостоятельно вырабатывает антитела, но их можно вводить и в готовом виде. Особенно это важно в том случае, если заражение уже произошло и на предохранительную прививку уже нет времени.

Кровь для лечебной сыворотки берут либо у человека, перенесшего данное заболевание, либо у животных, которых предварительно иммунизируют, вводя возбудитель инфекционного заболевания или же его токсин (яд). В ответ в организме животного вырабатываются защитные антитела – антимикробные или антитоксические. Например, противодифтерийная сыворотка – антитоксин. Ее получают путем введения в организм животного дифтерийного токсина.

Все вакцины и сыворотки специфичны, то есть обладают строгой направленностью действия (например, антидифтерийная сыворотка не предохранит от других инфекционных заболеваний).

В XX веке микробиология бурно развивалась. На счету ученых-микробиологов вакцины от болезней, считавшихся ранее неизлечимыми: желтая лихорадка и полиомиелит, клещевой энцефалит, корь, дифтерия и многие другие. В 1977 г. был зарегистрирован последний случай заболевания оспой.

Сейчас идет дискуссия о необходимости прививок. Их противники выдвигают аргументы, среди которых есть и такие: прививки нарушают естественный ход вещей, помогая выжить людям, в итоге дающим ослабленное потомство; организм детей, подвергающихся прививкам в раннем возрасте, испытывает сильный стресс и т. п. Сложно сказать, насколько они правы. Но в любом случае следует оценить самоотверженность врачей, зачастую рисковавших своим здоровьем и жизнью во имя спасения других людей.

Прокатный стан

Прокатка – обжатие металла между вращающимися валками, придающее изделию требуемую форму и размеры. Она позволяет производить равномерные по толщине металлические листы.

До XVI в. их получали лишь свободной ковкой. Однако сделать лист с одинаковой по всей площади толщиной было сложно. Эту проблему помог решить прокатный стан.

Впервые о прокатке металлов написал в 1495 г. Леонардо да Винчи. Он изобразил ручной прокатный стан с плоскими валками и пояснил его работу. На стане делали равномерные тонкие оловянные листы. В этом стане приводным был нижний валок, на оси которого находилось червячное колесо. Массивная рукоятка вращала валок посредством червячной передачи.

В первой половине XVI в., наряду с гладкими валками, появились калиброванные. Первые предназначались для прокатки широких полос и листов, а вторые – для прокатки различных профилей.

В XVI в. прокатные станы применялись для изготовления изделий из олова, свинца, золота, серебра и меди.

Итальянец Дж. Бранка в книге «Машины» изобразил вальцево-чеканочный стан для прокатки и одновременной чеканки медалей и монет. На нем были установлены нарезные валки. Для передачи движения от верхнего валка к нижнему применялась шестеренная передача. Ведущая шестерня была насажена на ось верхнего прокатного валка, ведомая – на ось нижнего. Шестеренная передача обеспечивала одинаковую окружную скорость валков.

В XVI–XVII вв. для привода станов использовались сила рабочих и гидравлический двигатель. Во Франции с 1550 г. было разрешено применять на монетных дворах прокатные станы на конной тяге.

Гораздо медленнее прокатные станы прокладывали себе дорогу в железоделательной промышленности.

Начальник Уральских горных заводов В. И. Геннин наладил на Урале производство железных прутков с помощью плющильных и резательных станов. Они были установлены на Екатеринбургском заводе в начале 30-х годов XVIII века.

Важнейшей частью плющильного стана являлись рабочие валки. Их делали из железа, наваривая на него уклад. После этого, во избежание выпуска брака, их гладко и ровно обтачивали. Общий вес такого стана составлял 2130 кг. Его ремонт выполняли мастера с подмастерьями и работниками. Мастер был обязан наблюдать и ухаживать за машиной, регулярно ее смазывать.

Позже прокатный и резательный станы стали располагать в линию. Это позволило соединить их верхние и нижние валки, приводящиеся в движение двумя гидравлическими двигателями. Правое колесо вращало верхние валки прокатного стана, левое, двигаясь в противоположном направлении, вращало нижние валки обоих станов. Валки отливались из чугуна и укреплялись в прочных металлических стойках.

В XVIII в. прокатные устройства применялись для выделки листового и полосового железа на предприятиях Швеции. В них нагретые куски железа пропускались между двумя цилиндрами. Полученные листы вновь нагревали в печи и пропускали через валки.

Однако листовое железо производилось в основном ковкой. Трудность введения прокатных станов состояла в том, что железо, даже размягченное нагревом, дает большую нагрузку на прокатные валки, что требует применения мощных гидравлических колес и значительного расхода воды.

В то время листовая прокатка применялась при выделке листов из свинца и олова. На английских предприятиях были крупные прокатные станы для прокатки свинца. Они приводились в действие с помощью гидравлических двигателей или лошадей. Стан состоял из двух прокатных валков из литого железа диаметром 300 мм и длиной более 1,5 м. Изменение направления вращения валков, осуществлялось системой шестерен. Она позволяла не переносить свинцовые плиты для повторной прокатки на другую сторону стана, а задавать в валки там, где они находились. Металл подавался к валкам деревянными роликами – прообразом современного рольганга. Отлитая заготовка поднималась на ролики поворотным краном. Для обслуживания стана требовалось 6 рабочих и 6 лошадей. За 10 рабочих часов толщина листа уменьшалась с 45 до 2,5 мм. На это уходило около 200 пропусков.

Впервые прокатку железа в валках с ручьями осуществил француз Флюер. Для этого он применил двухвалковый реверсный прокатный стан с ручьями ромбической и овальной формы. Кованая заготовка подвергалась шестикратной прокатке при трех промежуточных нагревах. В первый ручей ромбической формы задавалась заготовка овального сечения, затем она пропускалась через ручей овальной формы. Потом она вновь нагревалась и прокатывалась. При заключительной прокатке металл поступал в калибр круглой формы. В результате получался пруток диаметром 6,3 мм. За 24 часа 6 рабочих и несколько учеников прокатывали более 2720 кг прутков. За то же время на рычажно-клещевых станах изготавливали около 230 кг.