Данная статья будет посвящена такому метательному оружию как самодельный арбалет. Из последующих строк вы не узнаете как сделать арбалет самостоятельно, но почерпнете информацию о том какие самодельные арбалеты бывают и насколько хорошо они стреляют. Так же в рамках этой статьи мы коснемся вопроса о законности и целесообразности подобного хобби.
Материал будет носить критический характер и мы постараемся отговорить вас от такой сомнительно затеи как изготовление арбалета в домашних условиях. Давайте начнем, надеюсь вам будет интересно.
Арчери рынок России растет год от года. В стране появляется все больше и больше любителей бесшумной и точной стрельбы, а что для этого занятия может подойти лучше чем арбалет? Возможно блочный лук, но чтобы метко стрелять из лука нужны сноровка и некоторой опыт.
С арбалетом все несколько проще. Форм-фактор винтовки с плечевым упором, возможность установки оптики либо коллиматора делают стрельбу из данного вида оружия более привычной, а,следовательно, и более популярной среди потребителей.
В мире не так много брендов, которые выпускают качественные и надежные арбалеты. Можно насчитать с десяток фирм, и практически все эти производители представлены на нашем сайте. Но в общем и целом производители удовлетворяют спрос практически всех категорий потребителей. Цена на арбалет начинается от 5000 рублей, закономерен вопрос – кому и зачем в такой ситуации делать арбалет самостоятельно, если его можно просто купить в магазине.
Как правило, подобного рода поделками занимаются совсем молодые люди до 20 лет, либо умудренные опытом мужчины, которые увлекаются конструированием, и очень часто конструированием всего. Совсем редко, практически никогда, самодельный арбалет начинает делать человек, которому жаль денег на покупку.
На самом деле, не смотря на обманчивую простоту конструкции, сделать арбалет самостоятельно не так легко как кажется. Чаще всего самодельные арбалеты делают из луков, либо рессороподобных стальных пластин с блоками. В качестве тетивы «Кулибин» использует металлический трос. Стреляют такие громоздкие штуки плохо, весят много, попадают криво.
Если говрить о блоках для самодельного арбалета, то их, как правило, либо вытачивают самостоятельно, либо, в некоторых случаях, используют алюминиевые катушки от старых бабинных магнитофонов. Износ таких эксцентриков предельно высок и летят они даже от обычного выстрела, не говоря уже о холостом
Ложе самодельно арбалета может быть как стальным, так и из дерева. Тут все зависит от фантазии конкретного «Кулибина». В качестве спуска идут механизмы от старых ружей, либо все изготавливается самостоятельно на фрезеровочных станках. Популярна среди самоделкиных и такая игра, как изготовление блочного арбалета из рекурсивного.
В качестве ложки мёда скажем, что иногда получаются весьма эффектные штуковины, впечатляющих размеров и внушительной мощности. Основная проблема самодельных арбалетов – это точность попаданий, которая не идет ни в какое сравнение с брендовыми моделями. На различных форумах можно увидеть фотографии самодельных арбалетов с кратким описанием технических характеристик. И среди массы шлака можно встретить модели с силой натяжения в 40 кг. и дальностью стрельбы около 100 метров. Но вот в чем загвоздка – баллистика у самодельных арбалетов, как правило, никакая и попасть куда-то даже с 50-ти метров, не говоря уже о 100, практически не реально.
Чтобы вы понимали, брендовые модели перед выпуском в производство, тщательно тестируются и пристреливаются по мишеням различного типа, а все обнаруженные недостатки исправляются. Потом, уже модернизированный и лишенный недоработок с прошлого испытания, арбалет тестируется снова. И так далее, пока не достигается заявленная дальность и прицельная точность стрельбы. Надо ли говорить, что в случае с «самоделкиными» всего этого нет?
Еще один минус – это законность такого хобби. Если переборщить с усилением натяжения то можно получить внушительный административный штраф, при условии что изделие обнаружит у вас полиция. Впрочем, полиция обязана будет у вас изъять такую штуковину, даже если усиление натяжения не будет превышать 40 кг, потому что сертификатов на изделие у вас не будет.
Если вы хотите сделать арбалет самостоятельно, мы настоятельно рекомендуем вам хорошенько подумать, прежде чем приступить к работе. Деятельность эта, хоть и интересная, но трудозатратная, а результат совершенно непредсказуем. На выходе вы можете получить либо смертоносную базуку, либо пшик.
При этом помните, что данную деятельность законной назвать сложно. В лучшем случае изделие у вас изымут, в худшем вы за это еще и заплатите. Данное мнение – это сугубо личная точка зрения автора статьи и может не совпадать с вашей. На наш взгляд гораздо проще, разумней и удобней купить арбалет в интернет магазине.
В этом случае вы получите гарантированные результат, заявленные технические характеристики и полный пакет документов включая сертификаты, о том, что данная продукция оружием не является.
Несмотря на свой возраст, арбалет и сегодня способен неплохо конкурировать с некоторыми видами оружия. В отличие от своего прародителя, лука, данная конструкция обладает системой автоматического спуска стрелы, благодаря чему стрелок может сконцентрироваться на прицеливании, не растрачивая силы на натяжение тетивы. Учитывая популярность данного оружия, многие умельцы интересуются, как сделать арбалет своими руками. Для этого следует учитывать множество нюансов, знать особенности конструкции современного арбалета, виды таких орудий, факторы, влияющие на дальность выстрела и т. д.
Перед тем, как сделать арбалет своими руками, необходимо разобраться в особенностях данного оружия. Его называют еще самострелом или стрелометом, что отлично характеризует особенности его конструкции. Говоря простым языком, это лук, оснащенный специальным механизмом взведения и спуска тетивы.
Здесь имеется полноценный курок – спусковой крючок, посредством которого и осуществляется выстрел. Благодаря такому нововведению, арбалет превосходит традиционный лук по многим параметрам, а именно:
- убойной силе;
- дальности выстрела;
- точности стрельбы.
Однако в большинстве случаев арбалет проигрывает луку в плане скорострельности. Для нивелирования данного недостатка использовались специальные укороченные стрелы или болты, а иногда и пули.
Когда арбалет применялся в качестве боевого оружия, существовали увеличенные прототипы, которые устанавливались на специальных станках. Их называли аркбалистами. На данный момент арбалеты используются преимущественно в спорте и охоте, являясь компактными и удобными в применении.
Особенности устройства
Для изготовления ложи рекомендуется использовать материал дерева: ясень, бук, березу, орех, палисандр и даже дуб Основной частью арбалета выступает ложе, в которое закладывается стрела. Оно совмещается со спусковым механизмом.
В верхней части ложа установлен направляющий паз для болтов. На конце ложа находится стремя и крестовина. На последней закрепляются деревянные или стальные плечи.
Традиционный спусковой механизм представляет собой рычаг, шайбу, имеющую прорезь для хвостовика стрелы и фиксирующую пружину. Таким образом, при нажатии на спусковой крючок, тетива освобождалась из зацепа, передавая энергию стреле.
На данный момент существует несколько видов спусковых механизмов, используемых в арбалетах. Наиболее популярным из них является конструкция пистолетного типа.
Из чего состоит арбалет?
В сравнении с традиционным луком, в конструкцию арбалета было добавлено несколько элементов. Данное оружие состоит из следующих частей:
- ложе;
- спусковой механизм;
- тетива.
Если речь идет о блочном арбалете, то его конструкция предполагает также наличие блоков – роликов, предназначенных для натяжения тетивы.
Слева – классический арбалет, справа – блочная модель На сегодняшний день различают несколько разновидностей арбалетов. Относительно назначения такие конструкции делятся на:
- Спортивные. Внешний вид и характеристики такого оружия напрямую зависят от той спортивной дисциплины, в которой они используются. Как правило, такие конструкции оснащаются специальными системами прицеливания и различными навесными элементами, предназначенными для повышения точности стрельбы.
- Охотничьи. Для таких арбалетов необходима относительная компактность при большой мощности. Поэтому чаще всего для охоты приобретают модели блочного типа.
- Любительские. Это легкие орудия, которые предназначены для стрельбы по мишеням и обладают относительно небольшой мощностью. Также производятся точные копии старинных арбалетов, которые хоть и являются боевыми прототипами, но чаще всего используются для украшения интерьеров и пополнения коллекций.
Относительно конструкции различают:
- Классические модели. В данном случае энергия накапливается непосредственно в дугах, после чего передается тетиве. Принцип действия таких арбалетов схож с самыми простыми моделями луков.
- Блочные. Это наиболее совершенный вид данного оружия. Специальная система блоков в данном случае способствует грамотному распределению нагрузки между элементами системы. Таким образом, мощность такого арбалета увеличивается, а габариты – уменьшаются.
Конструкция блочного арбалета отличается особой сложностью. Даже банальный процесс замены тетивы в данном случае требует профессионального вмешательства.
По типу используемых снарядов арбалеты могут быть:
- Классические. В данном случае речь идет об использовании специальных арбалетных стрел или же укороченных «болтов», повышающих скорострельность оружия.
- Шнепперы или балестры. Типичным снарядом в таком оружии выступает металлический шарик.
Технология изготовления модели
Для изготовления лука берется автомобильная рессора, а в качестве системы крепежа тетивы (троса) используются ролики (блоки) Изготовить арбалет своими руками будет несколько сложнее, чем лук. Принципиальным отличием в данном случае есть наличие ложа и спускового механизма. Впрочем, если вы имеете навыки работы с ручным инструментом, то особых сложностей у вас возникнуть не должно.
Выбор материала
Перед тем, как сделать арбалет из дерева, необходимо научиться правильно выбирать и заготавливать материал.
Наилучшими свойствами для изготовления арбалета обладает древесина. Это незаменимый материал для создания ложа и лука, поскольку дерево легко поддается обработке, обладает хорошими показателями гибкости и является весьма прочным. Помимо древесины при изготовлении дуг сегодня используются различные композиты и пружинный металл. Однако для собственноручного производства проще всего будет использовать именно дерево.
Само собой, для спускового механизма следует использовать что-то более надежное и износостойкое. Поэтому его изготавливают из железа.
Если планируется изготовление арбалета, сила натяжения которого не превышает 20 кг, то вполне возможно использование бука или других твердых пород дерева для вытачивания деталей спускового механизма.
Для изготовления тела арбалета лучше всего использовать следующие виды древесины:
- тополь;
- ясень;
- клен;
- акация.
Плотности данных пород вполне достаточно для того, чтобы выдержать значительные нагрузки, оказываемые на ложе и лук арбалета. Абсолютно не подходят для изготовления данных частей такие мягкие виды древесины, как сосна и липа.
Подготовка материала
Деревянная заготовка для арбалета должна быть просушена в течение года Ввиду значительных нагрузок, приходящихся на элементы арбалета, нет ничего удивительного в том, что рано или поздно они выйдут из строя. Чтобы такого не произошло в скором времени, необходимо использовать при производстве арбалета предварительно подготовленный материал.
Древесину следует собирать сырой и сушить в течение года. Для изготовления лука и ложа необходимо выбирать ветки, соответствующие следующим характеристикам:
- Для цельной конструкции ложа с прикладом следует выбирать ветку не менее метра длиной. Для изготовления дуг длина ветки должна составлять не менее 180 см.
- Диаметр заготовок должен составлять не менее 10 см.
Совет! Перед сушкой сырья, спилы следует защитить краской или лаком. Также для этого может быть использован любой клей. Такой подход необходим для того, чтобы дерево сохло медленнее и более равномерно. Это убережет заготовку от появления внутренних трещин, что в значительной степени продлит срок службы арбалета.
После защиты мест среза, необходимо сделать следующее:
- Заготовка отправляется в сухое место, защищенное от проникновения солнечных лучей.
- Желательно, чтобы сырье пролежало здесь не менее года.
- Далее следует очистить заготовку от коры, после чего она должна находиться в сухом месте еще неделю.
- Теперь полено можно распилить пополам, высушив еще около недели.
Изготовление плеч
Самое простое – использовать готовые луки для спортивной стрельбы На заготовке следует выбрать ту сторону, которая характеризуется более тонкими годовыми кольцами. Как правило, это северная сторона, волокна на которой располагаются плотнее, нежели в остальных частях. Из данной части изготавливается лук или плечи.
Производство плеч осуществляется следующим образом:
- Вначале намечается середина, от которой следует отмерить по 2 см в каждую сторону для установки ложа арбалета. Это место лука должно иметь максимальную толщину.
- От середины начинаем постепенно срезать излишки материала, продвигаясь по направлению к краям. Истончать таким образом заготовку следует с обеих сторон.
- Время от времени необходимо проверять сгибание дуг, используя пробную тетиву. Она представляет собой крепкую веревку, на которой имеется множество петель. Надев на лук тетиву, можно определить степень прогиба и его равномерность. Таким образом выявляются места, на которых следует снять излишки материала. Данный процесс продолжается до тех пор, пока изделие не будет равномерно прогибаться с обеих сторон.
Как обрабатывать сучки
При заготовке материала желательно выбирать те ветки, которые по максимуму лишены сучков и прочих дефектов. Следует понимать, что любой крупный сучок – это слабое место в конструкции. Однако если вам не удалось найти заготовку, полностью лишенную дефектов – это не беда.
Важно! Ни в коем случае нельзя срезать сучки перед сушкой материала! В противном случае, сырье может растрескаться.
Снятие сучков необходимо осуществлять уже в процессе придания формы плечам арбалета. Для этого используется хорошо заточенный нож. Срезать их следует таким образом, чтобы над поверхностью заготовки остался выступ, высотой около 1 мм. Далее дефект зашлифовывается наждачной бумагой.
Изготовление ложа
Ложе делается под себя – для максимального комфорта После того, как плечи оружия будут готовы, следует перейти к изготовлению ложа. Для этого необходимо следовать такой инструкции:
- Изначально выбираем место расположения желоба, по которому будет двигаться стрела в процессе выстрела. Данное место должно быть идеально ровным. Любые зазубрины или неровности могут сбить траекторию стрелы, гасить часть инерции или же и вовсе сделать оружие непригодным к использованию.
- Обычно желоб имеет длину около 30 см. Его следует аккуратно выдолбить и зашлифовать.
- За желобом необходимо прорезать углубление для спускового механизма. В передней части создаются пазы для установки плеч.
Все работы по резке древесины следует выполнять специальным столярным ножом или стамеской.
Спусковой механизм
Чтобы понять, как сделать спусковой механизм для арбалета, необходимо для начала разобраться в особенностях его конструкции.
Если вы не планируете изготавливать мощное оружие, а хотите создать легкий и компактный арбалет, то механизм спуска стрел можно сделать деревянным. Для этого используется древесина бука или дуба. Если же речь идет об оружии с силой натяжения более 20 кг, то детали данного механизма следует изготовить из металла.
Самый примитивный спусковой механизм называют «орехом». Его конструкция предельно проста. Данный элемент представляет собой цилиндр и состоит из следующих элементов:
- с одной стороны находится курковый упор;
- на противоположном конце расположен зацеп тетивы.
Мощные арбалеты используют усовершенствованную систему спуска. Она обеспечивает легкое нажатие на курок при условии высоких нагрузок.
Сборка арбалета
Совет: не мучайтесь с изготовлением стрел, их намного проще купить Осталось лишь соединить изготовленные элементы между собой. Изначально необходимо установить спусковой механизм в ложе. Для этого в нем должно быть выточено посадочное место определенного размера. Далее устанавливаются плечи. Они могут представлять собой как цельную дугу, так и два отдельных элемента. Их крепление к основанию осуществляется посредством специального мебельного клея, который обеспечит надежное сцепление элементов.
На последнем этапе на плечи натягивается тетива. В качестве тетивы чаще всего используется прочная капроновая веревка. Она закрепляется на концах лука, и арбалет готов к своему первому выстрелу.
Изготовление плеч из стеклопластика
Если вы хотите сделать действительно мощный арбалет, то плечи такой конструкции лучше всего будет изготовить из стеклопластика. Такой лук будет не только прочнее, но и долговечнее деревянного. Инструкция по изготовлению предельно проста:
- Берем кевлар или стеклоткань, нарезая ее полосками. Для изготовления плеч для среднего арбалета требуется порядка 40 полосок.
- Проклеиваем полученные элементы эпоксидной смолой, плотно соединяя их друг с другом.
- После проклейки необходимо уложить полученную заготовку под пресс. Лучшим вариантом для этого являются ровные доски, между которыми помещаются плечи, зажимаясь струбцинами.
- Конструкция застывает за 24 часа при условии, что заготовка находится в теплом помещении.
- После окончательного застывания плеч, их торчащие края следует обрезать ножом и зашлифовать наждаком.
Эпоксидный клей следует готовить таким образом, чтобы содержание загустителя в нем было минимальным. Специалисты советуют использовать не более 10% загустителя.
Чтобы сделать фигурные дуги, следует изготовить специальную форму для пресса. Ее делают из фанеры, которая сгибается после предварительного замачивания.
Как сделать мини-арбалет?
Стрельба из мини-арбалета будет довольно интересна, т.к. в качестве стрел можно использовать острые бамбуковые шпажки, способные проткнуть даже картон Чтобы выстрелить из арбалета, вовсе необязательно получать навыки работы с древесиной, закупать необходимые инструменты и осуществлять заготовку сырья, ожидая год для начала работ. Действующую модель можно изготовить из обыкновенного гофрированного картона. Естественно, для спортивных или охотничьих целей такой арбалет не подойдет, а вот для стрельбы по мишеням будет в самый раз.
Изготовление такого прототипа предполагает несколько этапов:
- Сначала делаем плечи. Для этого необходимо вырезать из гофрированного картона несколько одинаковых заготовок, которые скрепляются между собой в единую конструкцию. Таким образом, создается необходимая жесткость, ведь на данную часть арбалета будет приходиться максимальная нагрузка.
- Затем из картона следует вырезать спусковой крючок и запорный механизм. Их также изготавливают из нескольких слоев, склеенных друг с другом. Для создания дополнительной жесткости, необходимо усилить данные конструкции палочками от мороженого.
- Основная часть арбалета представлена ложем, ровно как и в его боевых прототипах. Эта конструкция состоит из двух одинаковых частей, которые соединяются друг с другом посредством перемычек.
- Вставляем внутрь ложа спусковой механизм и склеиваем основную часть арбалета.
- Теперь необходимо прикрепить плечи к основанию. Делать это следует очень аккуратно, чтобы избежать перекоса, иначе точность выстрела из такого арбалета будет под большим вопросом.
- На последнем этапе необходимо натянуть тетиву. Для этого используются канцелярские резинки, которые переплетаются между собой. Чем большее количество резинок вы используете, тем более мощным будет ваш арбалет. Однако здесь не следует переусердствовать – трех-четырех слоев будет вполне достаточно.
В качестве стрел для такого арбалета можно использовать обычные шариковые ручки. Они являются довольно тяжелыми для целенаправленного полета, при этом, инерции резинки будет более чем достаточно для запуска такого снаряда.
Спортивная стрельба из арбалета в нашей стране не так развита, как луковая стрельба. Такое положение дел обусловлено не отсутствием интереса, а банальной нехваткой стрелкового инвентаря. Сам же арбалетный спорт бесспорно имеет массу достоинств. Он является обширным полем для раскрытия и применения определенного рода талантов. А изготовленный арбалет своими руками несомненно принесет Вам удовольствие от стрельбы.
Тип прицела - только оптический (установлен ПО 3,5х17,5, крепление кронштейнов типа "ласточкин хвост")
Для изготовления плеч самодельного арбалета послужила рессора от 412 "москвича", резал "Болгаркой", для избежания отпуска постоянно поливал водой, отверстия просто прожег электродуговой сваркой (вроде не отпустились края);
Усилие спуска изменяется примерно от 1 до 1,8 кг, спуск работает с предупреждением, перед выстрелом чувствуется возрастание усилия. Показатели стрельбы (стрельба велась лежа с упора в закрытом помещении дистанция 25 м тремя сериями по 5 выстрелов, стрелы из стеклопластика, вес 25г. длина 300 мм. Оперение тройное высота 8 мм):
- максимальный радиус от средней точки попадания 75 мм.
- максимальный диаметр между крайними попаданиями 120 мм.
- средний радиус 100% попадания по трем сериям 68 мм.
Спусковой механизм "поворотный орех с шепталом", изготовлен из обрезков рессоры, сначала отжег (t0=8500C красный цвет каления, выдержка 10 мин. и медленное охлаждение с печью) и провел всю слесарную обработку, но оставил припуск на обработку в места где будет происходить трение, затем закалил примерно до 45-46 HRC, (t0=8300C светло-вишневый алый цвет каления, выдержка 10 мин.)
и отпуск (t0=2950C ярко синий цвет побежалости, охлаждение на воздухе). Затем все трущиеся поверхности отполировал. Сам механизм установлен прямо в направляющую на штифтах. Пружины изготовлены из складного металлического метра.
Приклад для самодельного арбалета вырезан из цельной древесины (взят дуб) основой послужила доска 30х180, паз по центру выбран при помощи электролобзика, дрели и узкой стамески, обработку сначала сделал 10% хлорным железом (придает черный цвет), а потом покрыл лаком, но такое покрытие мне не понравилось, лишком скользкое в мокрых или потных руках.
Пришлось всё ошлифовывать и обрабатывать специальной пропиткой (использовал Danish Oil используется специально для пропитки дерева на рукоятях ножей), покрывал несколько раз пока не перестала впитываться, а затем зашкурил в местах удержания мелкой шкуркой (~500-100 грит для импортной бумаги).
Размер приклада подогнан лично под меня так что если будете повторять то выполняйте с запасом, а потом подгоните. Направляющая собрана по типу пакета дюраль/гетинакс/дюраль/гетинакс/дюраль, на винтах М3х35, центральная пластина выходит снизу для крепления с прикладом, собрана на болтах М6х30 мебельные с полукруглой шляпкой, с противоположной стороны притягивается гайками(отверстия под гайки на прикладе шестигранные, я их выжигал закрепленными на длинный пруток несколькими гайками).
Материалом для направляющей послужила дюралевая полоса 30х4, гетинакс был взят 8 мм с панели приборов электрошкафа. Чертеж направляющей выполнен с запасом, т.к. при изготовлении ход тетивы может отличаться, по этому первоначально необходимо собрать лук и промерить ход тетивы, а затем сверлить отверстия для крепления колоды.
Колода сварена аргонной сваркой из алюминиевой пластины 50х5 (шина от трансформатора) и дюралевых уголков 40х20х4, к направляющей крепится двумя болтами М6х40.
Крепление плеч к колоде через прокладки (это необходимо т.к. плечи имеют первоначальный изгиб, а колода прямая) и прижимные пластины тремя болтами М6х25 "мебельными" (на одно плечо);
Серьги для блоков изготовлены из стали, как и сами блоки, вес одного блока ~65 г, если изготовить такие же из алюминиевых сплавов то вес уменьшится до 25 г., я пробовал изготовить блоки путем отливки в песчано-глиняную форму, вообще получилось, но их быстро разрезало тросом.
Материалом был технически чистый 99% алюминий, а старение материала не удалось произвести по этому довольствуюсь стальными, и думаю где надыбать дюралевую болванку подходящего размера (а может попробовать применение эпоксидных пластиков). Диаметр блоков 46 мм, эксцентриситет 11 мм.
Тетива изготовлена из стального каната 3 мм. в ПВХ оболочке, в местах контакта с поверхностями надеты дополнительные слои термоусадочной трубки, заделку концов использую петлями и обжимаю в трубке, как сцепление на мотоцикле, а использование шпилек необходимо как для первоначального натяжения так и для последующей подтяжки в процессе эксплуатации.
Тетива к блокам крепится через штифт который вставлен в центральное отверстие, а напротив отверстия диметром 8 мм, которое противоположно отверстию через который проходит ось вращения блока под в канавке блока просверлено два отверстия диам 3 мм через которые трос заходит внутрь блока и накидывается на штифт.
Тетива в блоки заходит через отверстия перпендикулярные оси вращения блока, и петли на концах накидываются на штифт, одна петля на верхнюю часть, а другая на нижнюю часть штифта. Именно по этим отверстиям у меня разрезало алюминиевые блоки.
Стремя представляет собой матерчатый ремень который накинут вокруг колоды, хотя можно и стальную к колоде приделать, а сделав её поворотноё можно использовать как сошки при стрельбе лежа или с упора.
При натяжении использую приспособление состоящее из пары блоков и каната, когда взвожу, канат накидывается на приклад, а к обоймам блоков цепляю тетиву, и тяну за концы каната, выигрыш в силе двукратный чего вполне хватает для неутомительной стрельбы
В мае этого года в работе "Mitochondria-targeted antioxidants as highly effective antibiotics", опубликованной в журнале Scientific Reports, коллектив авторов из МГУ впервые показал принципиально новый гибридный антибиотик: его действие направлено против мембранного потенциала бактерий, который обеспечивает болезнетворные клетки энергией.
Победа! — но только временная
В середине прошлого столетия человечество находилось в состоянии эйфории, связанной с невероятными успехами в лечении инфекционных заболеваний бактериальной природы. Многие бактериальные инфекции, вызывавшие ужасающие по количеству жертв эпидемии в средние века, превратились в карантинные инфекции, которые легко и эффективно вылечивались.
Этот успех стал возможен после открытия в 1920-х годах британским бактериологом Александром Флемингом первого антибиотика — пенициллина; он обнаружился в плесневых грибах Penicillium notatum . Спустя десятилетие британские ученые Говард Флори и Эрнст Чейн предложили способ промышленного производства чистого пенициллина. Все трое в 1945 году были удостоены Нобелевской премии в области физиологии и медицины.
Массовое производство пенициллина было налажено во время Второй мировой войны, что вызвало резкое уменьшение смертности среди солдат, обычно умиравших от раневых инфекций. Это позволило французским газетам накануне визита Флеминга в Париж писать, что для разгрома фашизма и освобождения Франции он сделал больше целых дивизий.
Углубление знаний о бактериях привело к появлению большого числа антибиотиков, разнообразных по механизму, широте спектра действия и химическим свойствам. Почти все бактериальные заболевания либо полностью вылечивались, либо серьезно подавлялись антибиотиками. Люди полагали, что человек победил бактериальные инфекции.
Мелкие очаги сопротивления — и поражение
Одновременно с успехами появились и первые признаки грядущей глобальной проблемы: случаи бактериального сопротивления антибиотикам. Прежде безропотно чувствительные к ним микроорганизмы вдруг становились индифферентны. Человечество ответило бурным развитием исследований и новыми антибиотиками, это привело лишь к увеличению числа препаратов и новой резистентности бактерий.
В мае 2015 года Всемирная организация здравоохранения признала кризисом бактериальное сопротивление антибиотикам и выдвинула Глобальный план борьбы с устойчивостью к противомикробным препаратам. Его следовало выполнить безотлагательно, свои действия должны были координировать многочисленные международные организации вроде защитников окружающей среды, и отрасли экономики — не только человеческая медицина, но и ветеринария, и промышленное животноводство, и финансовые институты, и общества защиты прав потребителей.
План, должно быть, так или иначе выполняется, но к несчастью, несмотря на это уже в сентябре 2016 года одна американская пациентка умерла от сепсиса. Такое бывает, и даже чаще, чем хотелось бы, но ее погубила так называемая супербактерия — Klebsiella pneumoniae , но не обычная, а устойчивая ко всем разрешенным в США 26 антибиотикам, в том числе к антибиотику "последнего резерва" колистину.
Итак, ученым стало очевидно, что бактериальные инфекции побеждают человечество, и современная медицина может быть отброшена во времена, предшествовавшие открытию антибиотиков. Одним из главных вопросов, поднятых на международной конференции ASM Microbe , проводившейся в Новом Орлеане в июне 2017 года Американским обществом микробиологов, был такой: "Может ли человечество выиграть войну с микробами?". На той же конференции, кстати, отдельного внимания удостоилось движение antimicrobial stewardship, или управление антибиотикотерапией, которое имеет своей целью максимально разумно и достаточно, в соответствии с рекомендациями доказательной медицины, назначать антибиотики. Пока что законом такое обращение с антибиотиками стало только в одном месте в мире — в штате Калифорния, США.
Стало очевидным, что бактериальные инфекции побеждают человечество, и современная медицина может быть отброшена на уровень, предшествующий открытию антибиотиков
Как работает помпа
Действие помпы можно проиллюстрировать на примере основной помпы множественной лекарственной устойчивости кишечной палочки — AcrAB-TolC . Эта помпа состоит из трех основных компонентов: (1) белка внутренней клеточной мембраны AcrB , который за счет мембранного потенциала может перемещать вещества через внутреннюю мембрану (2) адаптерного белка AcrA , связывающего транспортер AcrB с (3) каналом на внешней мембране TolC . Точный механизм работы помпы остается недостаточно изученным, однако известно, что вещество, которое помпа должна выбросить за пределы клетки, попадает на внутреннюю мембрану, где его ждет транспортер AcrB , связывается с активным центром помпы и затем за счет энергии встречного движения протона выкачивается за пределы наружной мембраны бактерии.
Антиоксиданты направляются в митохондрию
Но решение, обходящее резистентность бактерий, можно считать, найдено — российскими учеными. В мае этого года в работе "Mitochondria-targeted antioxidants as highly effective antibiotics ", опубликованной в журнале Scientific Reports, коллектив авторов из МГУ впервые показал принципиально новый гибридный антибиотик широкого спектра действия — митохондриально направленный антиоксидант.
Митохондриально направленные антиоксиданты (МНА) получили широкое распространение не только как инструмент исследований роли митохондрий в разных физиологических процессах, но и как терапевтические средства. Это конъюгаты, то есть соединения, состоящие из какого-либо хорошо известного антиоксиданта (пластохинона, убихинона, витамина Е, ресвератрола) и проникающего, то есть способного преодолеть мембрану клетки или митохондрии, катиона (трифенилфосфония, родамина и др.).
Механизм действия МНА доподлинно не известен. Известно лишь, что в митохондрии они частично разобщают окислительное фосфорилирование, метаболический путь синтеза универсального клеточного горючего — аденозинтрифосфата, АТФ, что стимулирует клеточное дыхание и снижает мембранный потенциал и может приводить к защитному эффекту при окислительном стрессе.
Предположительно это выглядит так. МНА из-за своей липофильности (тяги к липидам или сродства с ними) связываются с мембраной митохондрии и постепенно мигрируют внутрь митохондрии, где, видимо, соединяются с отрицательно заряженным остатком жирной кислоты; составив комплекс, они теряют заряд и вновь оказываются снаружи мембраны митохондрии. Там остаток жирной кислоты захватывает протон, из-за чего комплекс распадается. Захватившая протон жирная кислота переносится в обратном направлении — и внутри митохондрии теряет протон, то есть, проще говоря, переносит его в митохондрию, отчего как раз и снижается мембранный потенциал.
Один из первых МНА был создан на основе трифенилфосфония в Оксфорде — английским биологом Майклом Мерфи; это был конъюгат с убихиноном (или коферментом Q , принимающим участие в окислительном фосфорилировании). Под названием MitoQ этот антиоксидант получил значительную известность как перспективный препарат для замедления старения кожи, а также как возможное средство защиты печени при гепатитах и жировом ее перерождении.
Позднее тем же путем пошла группа академика Владимира Скулачева из МГУ: на основе конъюгата трифенилфосфония с антиоксидантом пластохиноном (участвует в фотосинтезе) был создан эффективный SkQ1 .
В соответствии с симбиотической теорией происхождения митохондрий, выдвинутой членом-корреспондентом АН СССР Борисом Михайловичем Козо-Полянским в 1920-х годах и американским биологом Линн Маргулис в 1960-х годах, между митохондриями и бактериями — много общего, и можно ожидать, что МНА будут воздействовать на бактерии. Однако несмотря на очевидную схожесть бактерий и митохондрий и десятилетний опыт работы с МНА во всем мире никакие попытки обнаружить антимикробное действие МНА не приводили к положительным результатам.
Последний рубеж пал
Колистин считается антибиотиком последнего резерва — это старый препарат из класса полимиксинов, вышедший из употребления из-за своего токсического воздействия на почки. Когда обнаружились супербактерии, которые, кроме того что сами сопротивлялись известным антибиотикам, еще и обзавелись способностью передавать друг другу генную информацию, позволяющую сопротивляться антибиотикам, выяснилось, что во-первых, колистин губителен для всех этих бактерий, а во-вторых, бактерии не могут обмениваться генами резистентности к колистину, если вдруг таковая все-таки возникнет.
Увы, но в мае 2016 года в американское Хранилище мультирезистентных микроорганизмов, которое находится в структуре Исследовательского института имени Уолтера Рида (это структура армии США), поступила-таки бактерия, которая не просто была индифферентна к колистину, но еще и оказалась способна передавать генную информацию с этой резистентностью другим бактериям. Первый такой микроорганизм еще в 2015 году был зафиксирован в Китае, долгое время была надежда, что это единичный случай, но она не оправдалась. Особенно печально, что в США этим микроорганизмом оказалась всем хорошо знакомая кишечная палочка.
Загадка двух палочек
Прорыв случился в 2015 году: впервые антибактериальное действие МНА на примере SkQ1 было показано в работе "Разобщающее и токсическое действие алкил-трифенилфосфониевых катионов на митохондрии и бактерии Bacillus subtilis в зависимости от длины алкильного фрагмента" — ее опубликовал журнал "Биохимия" в декабре 2015 года. Но то было описанием феномена: эффект наблюдался при работе с сенной палочкой (Bacillus subtilis ) и не наблюдался при работе с палочкой кишечной (Escherichia coli ).
Но дальнейшие исследования, которые легли в основу новейшей работы, опубликованной в журнале Scientific Reports , показали, что МНА SkQ1 — высокоэффективный антибактериальный агент в отношении широкого спектра грамположительных бактерий. SkQ1 эффективно подавляет рост таких надоедливых бактерий, как золотистый стафилококк (Staphylococcus aureus ) — один из четырех наиболее частых видов микроорганизмов, вызывающих внутрибольничные инфекции. Так же эффективно SkQ1 подавляет рост микобактерий, в том числе палочки Коха (Mycobacterium tuberculosis ). Более того, МНА SkQ1 оказался высокоэффективным средством против грамотрицательных бактерий, таких как Photobacterium phosphoreum и Rhodobacter sphaeroides .
И только в отношении кишечной палочки он был крайне неэффективен, а ведь именно Escherichia coli — та бактерия, которую микробиологи используют как модельный организм, что и было, по-видимому, причиной неудачных попыток ранее обнаружить антимикробное действие МНА.
Естественно, исключительная резистентность кишечной палочки вызвала весьма сильный интерес исследователей. К счастью, современная микробиология сделала большой шаг вперед в методологическом аспекте, и у ученых созданы целые коллекции микроорганизмов с делециями (отсутствием) некоторых генов, не вызывающими их гибель. Одна из таких коллекций — делеционных мутантов кишечной палочки — находится в распоряжении МГУ.
Исследователи высказали предположение, что резистентность может быть обусловлена работой какой-либо из помп множественной лекарственной устойчивости, имеющихся у кишечной палочки. Любая помпа плоха для инфицированного человека тем, что просто выбрасывает из бактериальной клетки антибиотик, он на нее не успевает подействовать.
Генов, отвечающих за действие помп множественной лекарственной устойчивости, у кишечной палочки много, и было решено начать анализ с продуктов генов, входящих в состав сразу нескольких помп,— а именно белка TolC .
Белок TolC — канал на внешней мембране грамотрицательных бактерий, он служит внешней частью для нескольких помп множественной лекарственной устойчивости.
Анализ делеционного мутанта (то есть палочки без белка TolC ) показал, что его резистентность снизилась на два порядка и стала неотличима от резистентности грамположительных бактерий и нерезистентных грамотрицательных бактерий. Таким образом, можно было заключить, что выдающаяся резистентность кишечной палочки — результат работы одной из помп множественной лекарственной устойчивости, имеющих в составе белок TolC . А дальнейший анализ делеционных мутантов по белкам — компонентам помп множественной лекарственной устойчивости показал, что только помпа AcrAB-TolC участвует в откачке SkQ1 .
Резистентность, вызванная наличием помпы AcrAB-TolC, не выглядит непреодолимой преградой: антиоксидантный конъюгат SkQ1 — также уникальное для этой помпы вещество, очевидно, можно будет найти для нее ингибитор.
В мае 2015 года Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) выдвинула Глобальный план действий по борьбе с устойчивостью к противомикробным препаратам, признав бактериальное сопротивление антибиотикотерапии кризисом
Бессмертие Генриетты Лакс
Линия "бессмертных" клеток HeLa получила свое название по имени негритянки Генриетты Лакс (Henrietta Lacs). Клетки были получены из раковой опухоли ее шейки матки, без ее ведома и тем более согласия в феврале 1951 года Джорджем Гаем, врачом-исследователем питтсбургской университетской больницы имени Джона Хопкинса. Генриетта Лакс умерла в октябре того же года, а доктор Гай выделил одну конкретную клетку из эндотелия ее матки и начал с нее клеточную линию. Вскоре он обнаружил, что это уникально живучая культура, и начал делиться ею с исследователями по всему миру. Клетки, произошедшие от Генриетты Лакс, помогли человечеству при создании вакцины от полиомиелита, при определении числа хромосом в человеческой клетке (46), при первом клонировании человеческой клетки, наконец, при экспериментах с экстракорпоральным оплодотворением.
Надо сказать, что происхождение клеток Джордж Гай держал в тайне — оно стало известно только после его смерти.
Не только лечить, но и чинить
Но чтобы называться антибиотиком, SkQ1 необходимо соответствовать множеству критериев, таких как (1) способность подавлять жизненные процессы микроорганизмов в малых концентрациях и (2) мало повреждать или вовсе не повреждать клетки человека и животных. Сравнение SkQ1 c известными антибиотиками — канамицином, хлорамфениколом, ампициллином, ципрофлоксацином, ванкомицином и пр.— показало, что SkQ1 действует на бактерии в таких же, как они, или даже более низких концентрациях. Более того, при сравнительном исследовании действия SkQ1 на культуру клеток человека линии HeLa выяснилось, что в минимальной бактерицидной концентрации SkQ1 не оказывает практически никакого воздействия на клетки человека — а замечают клетки SkQ1 , когда концентрация антиоксидантного конъюгата становится более чем на порядок выше необходимой для бактерицидного действия.
Механизм действия SkQ1 на бактерии оказался подобен действию МНА на митохондрии, однако общее действие на прокариотическую и эукариотическую клетку различалось. Одна из главных причин — пространственное разделение процессов генерации энергии (исключая субстратное фосфорилирование) и процессов транспорта веществ внутрь клетки, что, по-видимому, представляет собой существенное эволюционное преимущество, которое часто обходят вниманием при рассмотрении выгод от сожительства протомитохондрии и протоэукариота. Так как у бактерий генерация энергии и транспорт локализованы на клеточной мембране, то падение потенциала вызывает, по-видимому, остановку сразу обоих процессов, что приводит к смерти микроорганизма. В эукариотической клетке процессы транспорта веществ внутрь клетки локализованы на клеточной мембране, а генерация энергии происходит в митохондриях, что позволяет эукариотической клетке выживать при летальных для бактерий концентрациях МНА. Кроме того, разность потенциала на мембране бактерии и эукариотической клетки различается в пользу бактерий — и это тот самый дополнительный фактор, аккумулирующий МНА на мембране бактерий.
Рассматривая механизм действия SkQ1 на бактерии, нельзя пройти мимо другого уникального свойства этого МНА — способности лечения поврежденных бактериями эукариотических клеток за счет антиоксидантных свойств. SkQ1 , действуя как антиоксидант, снижает уровень вредных активных форм кислорода, образующихся при воспалении, вызванном бактериальной инфекцией.
Таким образом, SkQ1 может быть признан уникальным гибридным антибиотиком широчайшего спектра действия. Дальнейшая разработка антибиотиков на его основе может позволить переломить ход войны человечества против все более совершенных микробов.
Павел Назаров, кандидат биологических наук, НИИ Физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского МГУ
Осень, время простуд, насморков и всяческих прочих Остро-респираторных заболеваний. В древние времена, когда медицина не изобретала синтетических лекарств, человек, чтобы выжить, мог рассчитывать только на себя, в буквальном смысле этого слова - на свой иммунитет (травки и корешки, данные нам природой, не считаются, их еще найти надо, да и не съесть ненароком что-нибудь не то.) Сейчас жить стало легче… и, одновременно, сложнее. Мы научились делать лекарства, но болезней больше и они умеют приспосабливаться, мутировать, точнее, не сами болезни, а их возбудители - вирусы и бактерии (но, об этом позже). И каждый раз, принимая лекарства, в частности антибиотики, нам необходимо взвешивать все за и против, чтобы не навредить себе. Чтобы этого не случилось, давайте попробуем разобраться, что такое антибиотики, когда они полезны, а когда вредны.
Перед любым приемом любого лекарства нужно точно знать, чем вы больны. Самолечение может быть крайне опасным. В идеале, конечно, лучше и вовсе не допускать болезни, как это сделать, вы можете почитать в нашей статье - . Но, если вы все так и заболели, что тогда? Согласимся, в наше время не все бегут к врачу с насморком и температурой 37. Но мы все знаем, что лечиться нужно. Правильный вопрос, чем. Чаще всего, антибиотиками.
Инфекции бывают двух видов: вирусные и бактериальные. Давайте, попробуем разобраться, какие антибиотики нужно применять в этих случаях.
Антибиотики против вирусов
Многие могут возразить, а как же тогда ОРВИ, острая респираторная вирусная инфекция, то, что случается с каждым из нас из года в год? Давайте рассмотрим это заболевание более подробно. Под это определение (ОРВИ) попадает и так называемая простуда, и грипп, и ангина - всего около 300 подтипов вирусов. Обычно сопровождается чиханием, кашлем, насморком, общей слабостью, головными и глазными болями. Температура не поднимается, пока вирус не ослабит иммунитет настолько, что развивается уже инфекция бактериальная, действующая по принципу «где тонко, там и рвется». Поэтому, антибиотики против вирусов здесь не борются, борются они с бактериями.
Антибиотики против бактерий
[антибиотики против бактерий] Как уже говорилось выше, антибиотики - это вещества направленные, в первую очередь на гибель или ослабление живых организмов, которыми и являются бактерии. Действие антибиотиков направленно на то, что бы вызывать нарушение у бактерий на клеточном уровне.
Вернемся еще раз к ОРВИ. И так, мы уяснили, что следует принимать антибиотики только против бактерий. Точнее болезней вызванных бактериями. И в случае с ОРВИ антибиотики помогают только тогда, когда болезнь перешла уже в бактериальную фазу. Но, бывает и так, что симптомы схожие с ОРВИ могут вызвать не вирусы, а бактерии. К сожалению, характер заражения можно определить только после сдачи анализов. И в случае, если сданные анализы подтвердят, что человек болен бактериальной формой, антибиотики будут как нельзя кстати.
Еще стоит заметить, что антибиотики хорошо борются против бактерий вызывающих кишечные нарушения, инфекции дыхательных путей, инфекции мочеполовой системы.
А между тем, попробуем вернуться к простудным заболеваниям. Что же делать? Пить антибиотики или нет? Если вы за прием антибиотиков - знайте, вы не правы. Если против антибиотиков - вы тоже не правы. Пока температура в пределах 37.5, это значит, что ваш организм борется с вирусом, вырабатывает антитела к нему, тем самым очищая от него кровь. И если сейчас принять антибиотики, то можно только навредить. Слабые антибиотики не нанесут вреда вирусу, но спровоцируют его устойчивость к этому виду антибиотиков впоследствии. Сильный же антибиотик, вместе с вирусом, убьет и ваш иммунитет, восстановить который долгий и трудоемкий процесс. С другой стороны, если не предпринимать никаких действий при развитии болезни, когда у вас высокая температура и боли в горле, то могут начаться осложнения, которые могут повредить любой орган. И тут уже без антибиотиков не обойтись.
Кроме врача никто не может назначить точную дозу препаратов, и обозначить длительность их приема. Но одно из «золотых правил» приема антибиотиков - это принимать их строго по часам и именно в той дозировке, что вам назначили, иначе есть риск, что вирус сможет выработать защиту от этого антибиотика, и вам придется переходить на более тяжелый вид препаратов. А поможет вам перенести такие виды инфекций, как ОРВИ, аскорбиновая кислота, или витамин С, который вызывает подъем уровня иммунитета и способен снизить степень тяжести болезни. Говоря обобщенно - основной принцип борьбы с легкой формой ОРВИ - это поднятие своего иммунитета.
Сколько людей, столько и мнений. Есть люди, которые абсолютно против антибиотиков, считая, что они больше вредят, чем помогают. Другие же, напротив, за прием антибиотиков по поводу и без. Правда в том, что нужно обязательно посоветоваться с врачом, так как каждая болезнь, это частный случай, требующий индивидуального подхода, и решать вопрос, «за» антибиотики, или «против», должен компетентный специалист.
Крепкого вам здоровья и сильного иммунитета.
Loading...