CALM/arwiki huggingface dataset:
ويحتوي اليورانيوم الطبيعي على نسبة 0,7% من يورانيوم-235 وهو نظير ينشطر، وأما 99,3% الباقية فهي يورانيوم-238 لا ينشطر. واليورانيوم الطبيعي يخصب بحيث يصبح به من 2,5 - 0 و4% يورانيوم- 235 القابل للانشطار فيكون صالحا للاستخدام في مفاعلات الماء الخفيف التي تعمل ب الولايات المتحدة الأمريكية وبلاد عديدة أخرى مثل اليابان وفرنسا وإنجلترا وألمانيا وغيرهم، بينما مفاعلات الماء الثقيل The Heavy Waterالتي تعمل في كندا تستخدم اليورانيوم الطبيعي.
وفي حالة التخصيب يتطلب تزويد المفاعل النووي ب 30 طن من اليورانيوم المخصب إلى درجة 5 و3% لإمداد مفاعل واحد بالوقود النووي لمدة عام إذا كان يعمل بقدرة 1000 ميجاوات. وعملية تخصيب اليورانيوم Uranium Enrichment تتم بتخلل مادة هكسافلوريد اليورانيوم Uranium Hexaflourideالغازية وراء حاجز من مادة مسامية فتزيد نسبة اليورانيوم-235 في اليورانيوم من 7و0% إلى نحو 5و3%. وذلك لأن نفاذية اليورانيوم-235 في الحاجز المسامي تكون أعلى من نفاذية النظير يورانيوم-238 الأثقل منه، وبتكرار عملية النفاذية خلال حواجز متتالية مرات كثيرة ترتفع نسبة اليورانيوم-235 من 7و0% إلى 5 و3 % ويصبح بذلك صالحا للإستخدام في المفاعلات النووية التي تعمل بالماء العادي، مثل مفاعل الماء المغلي.
كما يمكن فصل مادة اليورانيوم-235 الخفيفة نسبيا بطريقة أخرى عن يورانيوم-238 بواسطة آلات الطرد المركزي، وهو ما تتبعه إيران في الوقت الحاضر. ووقود اليورانيوم اللازم للمفاعلات الانشطارية لا يصنع قنبلة ذرية لأن القنبلة تحتاج تخصيب أكثر يصل إلى 90% يورانيوم-235 لكي يتم تفاعل متسلسل سريع وقت الانفجار.
واليورانيوم والبلوتونيوم المخصبان بنسبة مرتفعة جداً يستخدمان في صنع القنابل النووية. لأن اليورانيوم المرتفع الخصوبة به نسبة عالية من اليورانيوم-235 غير المستقر والمركز صناعيا (المخصب). والبلوتونيوم Plutonium يصنع نتيجة معالجة وقود اليورانيوم في المفاعلات الذرية أثناء عملها حيث تقوم بعض ذرات اليورانيوم (حوالي 1% من كمية اليورانيوم) بامتصاص نيترون neutron لإنتاج عنصر جديد هو البلوتونيوم الذي يستخلص بطرق كيميائية. ولصنع التفجير النووي يدمج اليورانيوم أو البلوتونيوم المخصبان بطريقة معينة بمتفجرات تقليدية تعمل على تكون كتلة الحرجة. وهذا الدمج يعمل على تكثيف المادة النووية آنيا فينتج التفاعل المتسلسل وينتج الانفجار النووي المدمر.
ويمكن تخصيب اليورانيوم بعدة طرق. ففي برنامج تصنيع الأسلحة النووية بأمريكا يتبع طريقة الانتشار الغازي باستغلال النفاذية المختلفة لكل من يورانيوم-235 ويورانيوم-238 في المواد. يتم ذلك بتحويل اليورانيوم الطبيعي (نسبة يورانيوم-235 فيه 7و0% فقط) إلي غاز هكسافلوريد اليورانيوم Uranium Hexafluoride ثم يضخ خلال حاجز مسامي يسمح لذرات يورانيوم-235 بالمرور خلاله بسرعة أكبر من سرعة نفاذية بقية ذرات اليورانيوم، وبتكرار هذه العملية في عدة دورات يرتفع تركيز اليورانيوم-235 إلى نحو 90% فيصلح لصنع الأسلحة النووية، وهذا ما اتبعته الولايات المتحدة الأمريكية خلال الحرب العالمية الثانية]] لصنع قنبل هيروشيما. إما الصين وفرنسا وبريطانيا والإتحاد السوفيتي فقد لجؤا إلي طريقة تخصيب اليورانيوم بطريقة الطرد المركزي لغاز هكسافلوريد اليورانيوم بسرعة عالية بدلا من طريقة الانتشار الغازي، وهذا ما تتبعته إيران حاليا لتخصيب اليورانيوم. وطبقا لهذه الطريقة يحول اليورانيوم الطبيعي إلى غاز هكسافلوريد اليورانيوم بالتسخين ثم يدخل في آلة طرد مركزي تدور بسرعة كبيرة. وبتاثير قوة الطرد المركزي تتجه ذرات اليورانيوم الأثقل يورانيوم-238 إلى حافة أسطوانة الطرد المركزي، بينما تبقى ذرات اليورانيوم-235 (الأخف) في وسط الأسطوانة، ويتركز اليورانيوم-235 في وسط الأسطوانة فيـُسحب ويُفصل. وتستخدم هذه الطريقة لتخصيب اليورانيوم أيضا في الهند وباكستان وإيران وكوريا الشمالية، وهي تختصر الطاقة المستخدمة للتخصيب عن طريقة النفاذية الغازية.
وهناك طريقة التدفق النفاث المتبعة في جنوب أفريقيا وطريقة الفصل للنظير بالكهرومغناطيسية التي كان العراق يتبعها قبل حرب الخليج عام 1991. ويمكن استعمال طريقة التخصيب بالليزر لفصل اليورانيوم بتحويل المعدن إلى بخار وبتسليط أشعة الليزر عليه فتثير ذرات اليورانيوم-235 والتي تتجمع وتتركز بالتأثير الإلكتروستاتيكي، وهذه التجربة تمت في كوريا الجنوبية عام 2000 سرا.
أنواع المفاعلات.
يطلق على مفاعلات الانشطار النووي The nuclear fission reactors في الولايات المتحدة الأمريكية مفاعلات الماء الخفيف"light water reactors" ومنها مفاعل الماء المغلي ومفاعل الماء المضغوط وهي منتشرة كثيرا في العالم الغربي وفي اليابان وكوريا، وهي تختلف عن مفاعلات الماء الثقيل "heavy water reactors" التي تستخدم في كندا. والماء الخفيف هو الماء العادي الذي يستخدم في قلب المفاعل مع وحدات الوقود النووي كوسيط لتهدئة moderator سرعة النيوترونات، حيث يحتاج انشطار نواة ذرة اليورانيوم-235 أن تصدمها نيوترونات بطيئة وليست سريعة. كما يعمل الماء في نفس الوقت كمبرد وناقل للحرارة حيث يتحول في المفاعل إلى بخار ذو ضغط عالي. ويحدث ذلك في غلاية أو خزان كبير يسمى خزان الضغط للمفاعل وهو في شكل أسطواني رأسي، يبلغ قطرها 5 مترات بارتفاع 8 متر ذات جدار من الحديد الصلب بسمك 25 سنتيمتر. ويحتوي خزان الضغط وحدات الوقود النووي المخصب غاطسة في الماء وكذلك قضبان من مادة تمتص النيوترونات مثل سبيكة الصلب والبور أو الكادميوم، يمكن بواسطتها ضبط سير التفاعل النووي أو إيقافه. يُنتج التفاعل النووي طاقة حرارية كبيرة فيسخن الماء في خزان الضغط ويتحول إلى بخار ذو ضغط عالي. يرتفع ضغط البخار في خزان الضغط إلى نحو 350 ضغط جوي ويكون في درجة حرارة نحو 450 درجة مئوية. يوجه هذا البخار عن طريق أنابيب ضخمة ليدير زعانف التوربينات التي تدير بدورها مولدات القوي الكهربائية. بذلك تتحول الطاقة النووية إلى طاقة حرارية ثم إلى طاقة حركة التوربين إلى طاقة كهربائية لإدارة المصانع وإنارة البيوت.
واستعمال الماء العادي يتطلب تخصيب وقود اليورانيوم لدرجة بين 5و2% إلى 5و3% باليورانيوم-235، وكلا النوعين من المفاعلات اللذان يعملان بالماء الخفيف هما مفاعل الماء المضغوط (Pressurized water reactor (PWR وتتم فيه دورتين (دورة أولية ودورة ثانوية) للماء والبخار من خزان الضغط إلى التوربنات ويفصلهما مبادلات للحرارة فيكون بخار تشغيل التوربينات معزولا عن دورة الخزان. والنوع الثاني من مفاعلات الماء العادي تسمى مفاعل الماء المغلي (Boiling water reactor (BWR. يستخدم مفاعل الماء المغلي دورة واحدة للماء والبخار من خزان الضغط إلى التوربينات ثم إلى خزان الضغط.
ويطلق علي مفاعلات الانشطار النووي في كندا مفاعلات الماء الثقيل حيث يعمل الماء الثقيل كوسيط بالمفاعل ويقوم الديوتيريوم deuterium، وهو الإيدروجين الثقيل الموجود في الماء الثقيل بتقليل سرعة النيترونات في التفاعل الانشطاري المتسلسل. وهذا النوع من المفاعلات لايتطلب وقود يورانيوم مخصب بل طبيعي ويطلق علي هذه المفاعلات الكندية مفاعلات كاندو CANDU.
انهاء الطاقة النووية.
انهاء الطاقة النووية مصطلح يتم إطلاقه على عملية إغلاق محطات الطاقة النووية تدريجياً بشكل منظم من قبل بعض الدول التي تملك هذه المفاعلات. السبب في رغبة هذه الدول في انهاء الطاقة النووية على أراضيها هي النفايات النووية الضارة التي لا يمكن إعادة تصنيعها. وحاليا فقد بدأ العديد من الدول مثل السويد وألمانيا في إعادة نظرتها بالنسبة إلى قرارها السابق بشأن إنهاء الطاقة النووية، خصوصا بعد تفاقم مشكلة الانحباس الحراري على الأرض، بسبب تركيز إنتاج الطاقة الكهربائية بوساطة محطات التي تعمل بالفحم والبترول، والتي تنتج قدرا هائلا من ثاني أكسيد الكربون، الذي يرفع بشكل مستمر درجة الحرارة على الأرض.
مفاعل سيزر.
تمكن كلوديو فيلبون العالم النووي ومدير مركز الطاقة المتطورة في جامعة ميريلاند الأمريكية من ابتكار وتصميم مفاعل سيزر CAESAR المتطور لإنتاج الكهرباء دون التسبب في أي تلوث نووي، أو انتشار الإشعاعات النووية. عكس المفاعلات النووية التقليدية التي تدار بأذرع وقود اليورانيوم 238 المزود بحوالي 4% من اليورانيوم 235. وعند اصطدام النيوترون بذرة اليورانيوم 235، تنشطر إلى نويات وتنطلق كمية من الطاقة في شكل حرارة ومزيد من النيوترينات التي تصطدم بالذرات الأخرى. ويتحكم «الوسيط» بإدخاله بين قضبان الوقود ليبطأ بعض النيوترينات لتتحرك ببطء بدرجة كافية بحيث تعمل على انشطار أنواية الذرات. لكن بعد عامين أو ثلاثة من تشغيل المفاعل، تصبح ذرات اليورانيوم 235 الباقية غير كافية فتظهر الحاجة إلى قضبان وقود جديدة. لكن مفاعل سيزر يعتمد على انشطار ذرات اليورانيوم 238 داخل قضبان الوقود بواسطة نيوترونات تتحرك بسرعة مناسبة نتيجة وجود البخار كوسيط في المفاعل، بالتحكم في كثافته بدقة، لإبطاء مرور النيوترينات للحصول على الانشطار المطلوب من ذرة اليورانيوم 238. وحدوث تفاعل نووي مصحوبا بانطلاق الطاقة وانطلاق مزيد من النيوترينات، التي تصطدم بدورها بذرة أخرى من اليورانيوم وهكذا. والمفاعل سيزر يمكن تشغيله لعقود دون الحاجة إلى إعادة تزويده بالوقود.
مفاعل البحوث.
هناك مفاعلات البحوث وهي أبسط من مفاعلات الطاقة وتعمل في درجات حرارة ووقود أقل من اليورانيوم عالي التخصيب (20% من U235،) على الرغم من أن بعضاً من المفاعلات البحثية الأقدم تستخدم 93% من U235. وكمفاعلات الطاقة يحتاج قلب مفاعل البحث للتبريد، ومهدئ من الماء الثقيل أو بالجرافيت لتهدئة النترونات وتعزيز الانشطار.و معظم مفاعلات البحث تحتاج أيضاً إلى عاكس من الجرافيت أو البيريليوم لتخفيض فقدان النترونات من قلب المفاعل. ومفاعلات البحث Research Reactors تستخدم للبحث والتدريب واختبار المواد أو إنتاج النظائر المشعة من أجل الاستخدام الطبي والصناعي. وهذه المفاعلات أصغر من مفاعلات الطاقة. ويوجد 283 من هذه المفاعلات تعمل في 56 دولة. كمصدر للنترونات من أجل البحث العلمي.
مستقبل المفاعلات النووية.
تزود الطاقة النووية دول العالم بأكثر من 16% من الطاقة الكهربائية؛ فهي تمد 35% من احتياجات دول الاتحاد الأوروبي. واليابان تحصل على 30% من احتياجاتها من الكهرباء من الطاقة النووية، بينما بلجيكا وبلغاريا والمجر وسلوفاكيا وكوريا الجنوبية والسويد وسويسرا وسلوفينيا وأوكرانيا فتعتمد على الطاقة النووية لتزويد ثلث احتياجاتها من الطاقة. لأن كمية الوقود النووي المطلوبة لتوليد كمية كبيرة من الطاقة الكهربائية أقل بكثير من كمية الفحم أو البترول اللازمة لتوليد نفس الكمية. فطن واحد من اليورانيوم يقوم بتوليد طاقة كهربائية أكبر من ملايين من براميل البترول أو ملايين الأطنان من الفحم. والطاقة الشمسية كلفتها أكبر بكثير من تكاليف الطاقة النووية. ولا تطلق غازات ضارة في الهواء كغازات ثاني أكسيد الكربون أو أكسيد النتروجين أو ثاني أكسيد الكبريت التي تسبب الاحترار العالمي والمطر الحمضي والضباب الدخاني. ومصدر الوقود النووي (اليورانيوم) متوفر وسهل الحصول عليه ونقله، بينما مصادر الفحم والبترول محدودة.
وتشغل المحطات النووية لتوليد الطاقة مساحات صغيرة من الأرض مقارنة بمحطات التوليد التي تعتمد على الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح. لكن استخدام الطاقة النووية يسبب إنتاج النفايات ذات الإشعاعية العالية. لذلك يخزَّن الوقود النووي المستهلك في أحواض مائية بغرض تبريدها، وامتصاص أشعتها الضارة وتخفيض درجة إشعاعيته. بعد ذلك يمكن تدويرها وإعادة معالجتها لاسترجاع اليورانيوم والبلوتونيوم التي لم تنشطر بعد، واستخدامهما من جديد كوقود للمفاعل أو في إنتاج الأسلحة النووية. وبعض العناصر الموجودة في النفايات مثل البلوتونيوم ذات إشعاعية عالية وتظل على ذلك لمدة آلاف السنين. ولا يوجد نظام آمن للتخلص من هذه النفايات، لكن مراكز البحوث النووية في جميع أنحاء العالم تعمل على ايجاد تكنولوجيا حديثة لحل تلك المسألة. وقد ابتليت المفاعلات النووية بسوء السمعة بسبب الحادث المروع الذي حدث في محطة الطاقة النووية في تشيرنوبل بأوكرانيا عام 1986 والذي أدى إلى تسرب إشعاعي فظيع. فقد أدى إلى مقتل 31 شخصاً وتعريض مئات الآلاف للإشعاع الذي سيستمر تأثيره على أجيال قادمة.
مشروعات نووية مستقبلية.
على الرغم من معارضات كثيرة للطاقة النووية فالعالم ينظر إلى الطاقة النووية للتقليل من الاعتماد على النفط والفحم والغاز لإنتاج الطاقة الكهربائية.
الصين : يعمل بها 11 مفاعل نووي، وتقوم حاليا بإنشاء 14 مفاعل، وتخطط لإنشاء 115 مفاعل جديد.
فرنسا: يعمل بها 59 مفاعل نووي، وتقوم حاليا بإنشاء 1 مفاعل، وتخطط لإنشاء 2 مفاعلين.
الهند: يعمل بها 17 مفاعل نووي، وتقوم حاليا بإنشاء 6 مفاعل، وتخطط لإنشاء 38 مفاعل.
اليابان: يعمل بها 53 مفاعل نووي، وتقوم حاليا بإنشاء 2 مفاعل، وتخطط لإنشاء 14 مفاعل.
روسيا: يعمل بها 31 مفاعل نووي، وتقوم حاليا بإنشاء 8 مفاعل، وتخطط لإنشاء 36 مفاعل
أوكرانيا: يعمل بها 15 مفاعل نووي، وتخطط لإنشاء 22 مفاعل.
الولايات المتحدة الأمريكية : يعمل بها 104 مفاعل نووي، وتقوم حاليا بإنشاء 1 مفاعل، وتخطط لإنشاء 31 مفاعل.
المملكة العربية السعودية : قامت بإنشاء هيئة تعنى بالطاقة النووية باسم مدينة الملك عبد الله للطاقة الذرية والمتجددة، وأعلنت انها ستمتلك 16 مفاعل نووي عام 2030.
الإمارات العربية المتحدة: تخطط لإنشاء أول محطة نووية عام 2017.
جمهورية مصر العربية: يعمل بها مفاعلين نووين بأنشاص وسيدي كرير وتقوم حالياً بإنشاء محطة نووية في مدينة الضبعة وسيبدأ العمل عام 2019
الكويت: تم تشكيل اللجنة الوطنية لاستخدامات الطاقة النووية للأغراض السلمية في مارس 2009 ويرأسها سمو الشيخ ناصر المحمد الأحمد الجابر الصباح رئيس مجلس الوزراء. ومن المتوقع أن يتم إنشاء أول مفاعل نووي كويتي عام 2025.
كما تخطط الدول لأنشاء نحو 200 مفاعل نووي بالإضافة إلى ما سبق حتى عام 2050.
ميغ رايان (مواليد 19 نوفمبر/تشرين الثاني 1961 في مدينة فيرفيلد، كونيتيكت) هي ممثلة أمريكية، اشتهرت بأدوارها المرحة في أفلام كوميديا ورومانسية شعبية.
ميغ رايان هي ابنة سوزان جوردان، ممثلة ومعلمة لغة إنكليزية وهاري هيرا معلم رياضيات. وتنحذر أصولها من جذور ألمانية، إيرلندية، بولندية. لديها أختان هما دانا وآني بالإضافة إلى أخ يدعى أندرو فنان موسيقي وعضو في فرقة بيلي بيلغرم. انفصل والداها عام 1976 وهي في الخامسة عشرة من عمرها.
تخرجت ميغ من الثانوية، ثم درست الصحافة أولا في جامعة كونيتيكت ثم في جامعة نيويورك. بالموازاة مع دراستها عملت ميغ في الإعلانات التلفزيونية لكسب مال إضافي، حيث شاركت في مسلسل بينما يتغير العالم وبسبب نجاحها اضطرت إلى ترك الجامعة قبل فصل دراسي واحد من تخرجها. عند انتسبها إلى نقابة الممثلين غيرت ميغ اسم عائلتها إلى رايان وهو اسم عائلة جدتها قبل الزواج.
الفن والتميثل.
جاء أول دور رئيسي لها في غني ومشهور عام 1981، لكن شهرتها صدحت في الكوميديا الرومانسية الشهيرة عندما التقى هاري بسالي والذي دارت رحاه حول علاقة صداقة تجمع سالي أولبرايت وهاري الشخصية الهادئة والمتشائمة تتحول عبر الأحداث إلى حب جارف.
استمرّت رايان في أداء الأدوار الكوميديا الرومانسية الناجحة، حيث لعبت دور البطولة مع توم هانكس في ثلاثة أفلام وهي جو يتحدى البركان عام 1990، الساهر في سياتل عام 1993 ولديك بريد عام 1998.
وسعت رايان مداها كممثلة بلعبها لأنواع مختلفة من الأدوار أبرزها دور مدمنة الخمور في الفيلم الشهير عندما يحب رجل امرأة رفقة النجم أندي غارسيا عام 1994، ثم فيلم الشجاعة تحت النار عام 1996، Hurlyburly عام 1998.
في منتصف التسعينات أسست رايان شركة إنتاج، صورت من خلالها فيلم Prufrock. جهد الشركة الأول كان (قبلة فرنسية a French kiss) (1995) كوميديا رومانسية شاركت فيها بالتمثيل مع كيفين كلاين.
تدعم ميغ الحزب الديمقراطي وخاصة برامجه لحماية البيئة. وفي عام 2003، دعمت حملة ويسلي كلارك لرئاسة الولايات المتحدة. ثم دعمت جون كيري خلال انتخابات الرئاسة الأمريكية لعام 2014.
اشتهرت ميغ بتصريحاتها المنتقدة لإسرائيل وقد قاطعت مهرجان القدس للافلام احتجاجا على الهجوم على قافلة الحرية.
المضاد الحيوي هو عبارة عن مادة أو مركب يقتل أو يثبط نمو الجراثيم، وتنتمي المضادات الحيوية إلى مجموعة أوسع من المركبات المضادة للأحياء الدقيقة، وتستخدم لعلاج الأخماج التي تسببها الكائنات الحية الدقيقة، بما في ذلك الفطريات والطفيليات.
صاغ مصطلح "المضادات الحيوية" العالم واكسمان عام 1942، لوصف أية مادة تُنتجها كائنات حية دقيقة تعاكس نمو الكائنات الدقيقة الأخرى في وسط مخفف جداً. هذا التعريف الأصلي استبعد المواد الطبيعية الأخرى التي تقتل المتعضّيات الدقيقة ولكن لا تنتجها كائنات حية دقيقة (مثل عصارة المعدة والماء الأكسجيني H2O2)، وكذلك يستبعد المركبات الصناعية المضادة للجراثيم مثل السلفوناميدات.
العديد من المضادات الحيوية ذات جزيئات صغيرة القدّ نسبياً مع كتلة جزيئية أقل من 2000 وحدة دالتون.
بتقدم علوم الكيمياء الطبية، أضحت معظم المضادات الحيوية حديثاً شبه صناعية ومعدّلة كيميائياً من مركبات أصلية موجودة في الطبيعة، مثل صادات بيتا لاكتام (التي تشمل البنسلين، التي تنتجها الفطريات من "صنف" البنيسيلوم، والسيفالوسبورين، وكاربابينيم). بعض المضادات الحيوية لا يزال ينتج بعزله من كائنات حية، مثل أمينوغليكوزيد، وهناك مضادات أخرى تم استحداثها من خلال وسائل صناعية بحتة كالسلفوناميدات، والفلوروكينولون، و . وهكذا تصنّف المضادات الحيوية بحسب منشئها إلى مضادات حيوية طبيعية المنشأ وثانية نصف مركبة وثالثة مركبة. بالإضافة إلى هذا التصنيف يمكن أن تصنف المضادات الحيوية إلى مجموعتين واسعتين وفقاً لتأثيرها على الكائنات الحية الدقيقة: مجموعة العوامل القاتلة للمتعضيات الدقيقة bactericidal agents، والثانية مجموعة العوامل المثبطة لها bacteriostatic agents
تاريخ المضادات الحيوية.
كان البنسيلين أساس علاج كثير من الأمراض المعدية قبل بداية القرن العشرين الأدب الطبي. كعلاج للالتهاب ورد في الطب الصيني القديم باستخدام نباتات لها خصائص مؤثرة مثل المضادات الحيوية؛ وبدأ استعمالها منذ أكثر من 2,500 سنة مضت. وفي كثير من الثقافات الأخرى القديمة، بما في ذلك قدماء المصريين والإغريق والعرب في العصور الوسطى استخدم فطر العفن s. لقد كان لحاء شجرة الكيناعلاجاً فعالاً لداء الملاريا على نطاق واسع في القرن السابع عشر، والمرض الناجم عن الطفيليات من جنس "المصورات الحيوية"
واستخدام الجهود العلمية لفهم ما يسبب هذه الأمراض، وتطوير العلاج الكيميائي للمضادات الحيوية التركيبية، والعزلة المفروضة على المضادات الحيوية الطبيعية ملحوظة التنمية في المضادات الحيوية.
وتعرف أصلاً بالتضاد الحيوي antiobiosis، والمضادات الحيوية هي أدوية التي تقوم بفعاليات مضادة للأحياء الدقيقة Microorganisms.
ومصطلح التضاد الحيوي antibiosis يعني 'ضد الحياة' صاغه عالم الأحياء الدقيقة الفرنسي فيوليمين كاسم وصفي لهذه الظاهرة التي أظهرتها العقاقير. (وصف Antibiosis التضاد الحيوي لأول مرة عام 1877 في البكتيريا عند لويس باستور وروبرت كوخ، لوحظ أن عصية محمولة جواً يمكن أن تمنع نمو "عصيات الجمرة الخبيثة". هذه الأدوية سمَّاها لاحقًا المضادات الحيوية واكسمان، وهو عالم أحياء دقيقة أمريكي عام 1942.
بدأت قصة العلاج الكيميائي بالمضادات الحيوية كعلم في ألمانيا مع إيرليخ،أواخر القرن التاسع عشر. إذ لاحظ الدكتور إيرليخ أن أصباغاً معينة يمكن لها أن تندخل وتلون الخلايا البشرية والحيوانية وخلايا المتعضيات الدقيقة Microorganisms، والبعض الآخر لايتلون بها. ثم اقترح فكرة أنه قد يكون من الممكن جعل بعض الأصباغ أو المواد الكيماوية التي من شأنها أن تكون بمثابة حل سحري أو مخدر انتقائي يمكنه الارتباط مع المتعضيات الدقيقة ثم قتلها دون أن تتأذى خلايا الإنسان المضيف. بعد الكثير من التجارب وفرز مئات من الأصباغ ضد مختلف الكائنات الحية، اكتشف عقاراً طبياً مفيداً، وهو مضاد حيوي من اكتشاف الإنسان: سالفارسان Salvarsan. ولكن بسبب الآثار السلبية لذلك العقار؛ إلى جانب اكتشاف البنسلين في وقت لاحق، توقف استخدامه كمضاد حيوي. شهد إيرليخ ولادة ثورة المضادات الحيوية، وأعقبه اكتشاف دوماك للبرونتوسيل Prontosil عام 1932. طور البرونتوسيل، كأول مضاد حيوي للجراثيم متاح تجارياً فريق من الباحثين برئاسة غيرهارد دوماك (الذي حصل عام 1939 على جائزة نوبل للطب للجهود التي بذلها) في مختبرات باير في شركة IG Farben في ألمانيا. كان للبرونتوسيل تأثيراً واسعاً نسبياً ضد الجراثيم إيجابية الغرام دون تأثير يذكر على عصيات عائلة الأمعائيات أمعائيات .
ونبع اكتشاف المضادات الحيوية الطبيعية التي تنتجها الكائنات الدقيقة، من عمل سابق في مراقبة التضاد الحيوي بين الكائنات الحية الدقيقة. لاحظ باستور أنه "لو تمكنا من التدخل في التضاد الموجود فيما بين بعض أنواع المُتَعضِيَات الدقيقة فقد يتيح هذا أعظم آمال للعلاج. التضاد الجرثومي الذي أبداه "البنسليوم" كان أول من وصفه جون تيندال في انكلترا عام 1875. ومع ذلك، لم يحظ عمله باهتمام كبير من الأوساط العلمية؛ حتى اكتشاف الكسندر فليمنغ للبنسلين عام 1928. حتى ذلك الحين لم تتابع الإمكانات العلاجية للبنسلين. ولكن بعد أكثر من عشر سنوات، اهتم إرنست تشين هوارد فلوري بعمل فليمينغ، فتم إنتاج الشكل المنقى من البنسلين الذي أبدى نشاطاً مضاداً ضد طائفة واسعة من الجراثيم؛ مع سمية منخفضة للمضيف إذ يمكن تعاطيه دون آثار ضارة. وعلاوة على ذلك كان لا تمنع تأثيراته المقومات البيولوجية مثل نتحات القيح، على عكس السلفوناميدات. في ذلك الوقت، لم يكتشف أحد مركب يعادل هذا النشاط. وأدى اكتشاف البنسلين إلى تجديد الاهتمام في البحث عن مركبات من المضادات الحيوية تتمتع بقدرات مشابهة. وبسبب اكتشاف البنسلين تقاسم إرنست تشين، وهوارد فلوري وإلكسندر فليمينغ جائزة نوبل في الطب لعام 1945.
عام 1939 عزل رينيه دوبوس الجراميسيدين، أحد أول المضادات الحيوية المصنوعة تجاريًا الذي استخدم خلال الحرب العالمية الثانية ليثبت فعالية عالية في علاج الجروح والقروح. وأرجع فلوري الفضل لدوبوس لإحياء أبحاثه عن البنسلين.
العقاقير المضادة للمتعضيات الدقيقة Microorganisms.
إنَّ تقييم تأثير مضاد حيوي أمر حاسم في نجاح العلاج المضاد للجراثيم. ونذكِّر هنا بتداخل عوامل غير ميكروبيولوجية - مثل آليات دفاع المضيف، ومكان وجود العدوى، والمرض الكامن، والخصائص الدوائية والحراكية للمضادات الحيوية- في تحديد نجاعة المعالجة ونجاحها .
تصنف المضادات الحيوية أساساً على أنها إما مبيدة للجراثيم أي لها تأثير قاتل، أو أنها كابحة للجراثيم أي تثبط نموها.
إنَّ تأثير المضادات الحيوية المبيدة للجراثيم يكون في مرحلة النمو والتكاثر الجرثومي، ففي معظم الحالات ولكن ليس كلها يعتمد فعل الكثير من تلك المضادات على نشاط الخلايا وانقسامها المستمر . وترتكز هذه التصنيفات على السلوك في المختبرات ؛ ولكن في الممارسة العملية يكون كل من هذين الصنفين قادراً على انهاء العدوى الجرثومية. 'في المختبر 'توصيف للعمل من المضادات الحيوية لتقييم قياس النشاط تركيز الحد الأدنى والحد الأدنى للتركيز المثبطة للجراثيم وجود مؤشرات المضادة للميكروبات وممتازة من فاعلية مضادات الميكروبات. ومع ذلك، فإنه في الممارسة السريرية، لاتكفي هذه القياسات وحدها لتوقع النتائج السريرية. لمحة عن طريق الجمع بين الدوائية من المضادات الحيوية والنشاط لمضادات الجراثيم، العديد من معلمات الدوائية ويبدو أن علامات كبيرة من فعالية الدواء. هذا النشاط قد يكون من المضادات الحيوية التي تعتمد على التركيز وزيادة النشاط البكتيري مميزة مع وجود تركيزات أعلى تدريجيا المضادات الحيوية. فهي قد تكون أيضا تتبدل تبعا للزمن، حيث نشاطهم مضادات الميكروبات لا يزيد مع زيادة تركيزات المضادات الحيوية، ومع ذلك، فمن الأهمية بمكان أن الحد الأدنى المثبطة تركيز المصل يتم الاحتفاظ لمدة معينة من الوقت. وتقييم المختبر لحركية قتل باستخدام المضادات الحيوية تقتل منحنيات مفيد لتحديد الوقت أو تركيز الاعتماد النشاط المضاد للبكتيريا.
المضادات الحيوية عن طريق الفم تعني ببساطة ابتلاعها فموياً؛ ويتم استخدام المضادات الحيوية في الوريد IV في الحالات الشديدة الأكثر خطورة، وقد تطبق المضادات الحيوية في بعض الأحيان موضعيًا على الجلد أو الأغشية المخاطية، كما هو الحال مع المراهم أو قطرات العين أو الأنف.
طبقات المضادات الحيوية.
على عكس العلاجات السابقة لكثير من الأمراض، والتي غالبا ما تتكون من المركبات الكيميائية مثل الاستريشينين والزرنيخ، والتي لها أيضًا سمية عالية ضد الثدييات، معظم المضادات الحيوية من الجراثيم لها آثار الجانبية أقل ونشاط مستهدف عالي الفعالية. ومعظم المضادات الحيوية المضادة للبكتيريا ليس لديها نشاط ضد الفيروسات ، والفطريات، أو غيرها من الميكروبات. ويمكن تصنيف المضادات الحيوية المضادة للبكتيريا على أساس خصوصيتها الهدف : "ضيقة النطاق" وهي المضادات الحيوية التي تستهدف فئات معينة من البكتيريا، مثل الجراثيم سلبية أو إيجابية الغرام، والمضادات الحيويو واسعة النطاق وهي التي تؤثر على مجموعة واسعة من البكتيريا.
المضادات الحيوية التي تستهدف الخلايا البكتيرية الجدار (البنسلين، السيفالوسبورين ق)، أو غشاء الخلية (polymixins)، أو تتداخل مع الانزيمات البكتيرية الأساسية (الكينولون سلفوناميدات) عادة ما تكون مبيدة للبكتيريا في الطبيعة. وتلك التي تستهدف تخليق البروتين، مثل أمينوغليكوزيد، والماكروليدات والتتراسكلين، وعادة ما تكون كابحة للبكتيريا.
وقد دخلت في السنوات القليلة الماضية ثلاثة تصنيفات جديدة من المضادات الحيوية في الاستخدام السريري. هذا في اعقاب توقف دام 40 عاما في اكتشاف أصناف جديدة من مركبات المضادات الحيوية. هذه المضادات الحيوية الجديدة هي من الفئات الثلاث التالية : lipopeptides cyclic (daptomycin)، glycylcyclines (تيغيسيكلين)، وoxazolidinones (linezolid). تيغيسيكلين هو مضاد حيوي واسع النطاق، في حين ان الاثنين الاخرين الذين يستخدموا لعدوى البكتيريا إيجابية الغرام. وتبشر هذه التطورات بوسيلة للتصدي لمقاومة الجراثيم للمضادات الحيوية الموجودة.
منذ الجهود الرائدة الأولى لفلوري وشاين في عام 1939، أدت أهمية المضادات الحيوية للطب إلى الكثير من الأبحاث عن اكتشافهم وإنتاجهم. وعادة ما تنطوي عملية الإنتاج على فحص اصناف واسعة من الكائنات الدقيقة، واختبارهم وتكييفهم. ويتم الإنتاج باستخدام التخمير، وعادة ما يكون في شكل قوة هوائية.
على الرغم من أن المضادات الحيوية تعتبر عموماً آمنة، فقد ارتبطت بسلسلة واسعة من الآثار الضارة.
والآثار الجانبية عديدة ومتنوعة ويمكن أن تكون خطيرة جداً حسب استخدام المضادات الحيوية والكائنات الميكروبية المستهدفة. ومظاهر سلامة الأدوية الأحدث قد لا تكون معترف بها مثل تلك الأدوية التي تم استخدامها لسنوات عديدة. ويمكن أن تتراوح آثارها الضارة من حمى وغثيان إلى الإصابة بحساسية كبرى مثل التهاب الجلد الضوئي. وأحد أكثر الآثار الجانبية شيوعاً هو الإسهال، وأحيانا بسبب البكتيريا اللاهوائية "المطثية العسيرة"، والتي تنتج بسبب إخلال المضادات الحيوية بالتوازن الطبيعي للفلورا المعوية، قد يخفف النمو السريع لهذه البكتيريا المسببة للأمراض عن طريق إدخال البروبيوتيك خلال دورة من المضادات الحيوية. يسبب المضاد الحيوي اختلال في تعداد البكتيريا التي تتواجد عادة في كمون طبيعي في منقطة المهبل، وربما يؤدي إلى زيادة نمو أنواع من الخميرة من جنس "المبيضات" في منطقة الفرج والمهبل.
التفاعلات مع الأدوية.
نظريًا، يعتقد أن تدخل بعض المضادات الحيوية مع كفاءة حبوب تحديد النسل يحدث بطريقتين.
يمكن أن تتدخل الخمور بتأثير المضادات الحيوية أو باستقلابها . وقد تؤثر على نشاط إنزيمات الكبد، التي تستقلب المضادات الحيوية. وعلاوة على ذلك، بعض المضادات الحيوية، بما في ذلك الميترونيدازول والتاينيدازول والسيفاماندول والكيتوكونازول واللاتاموكسيف والسيفوبيرازون والسيفمينوكسيم والفورازوليدون تتفاعل كيميائيًا مع الكحول، مما يؤدي إلى آثار جانبية خطيرة، تشمل القيء الشديد والغثيان وضيق في التنفس. ولذلك لا ينصح بتعاطي الأغوال عند تناول مضادات حيوية مثل هذه. بالإضافة إلى ذلك، قد تخفف في ظروف معينة الكثير من مستويات الدوكسيسايكلين وسكسينات الإريثروميسين، باستهلاك الكحول.