А есть ли у человека такие органы, искусственный эквивалент которых можно создать быстрее?
Есть. Хирурги давно уже вживляют больным, например, искусственные сердечные клапаны—кардиостимуляторы. У нас в институте недавно созданы искусственные желудочки, которые действуют параллельно с сердцем и берут на себя большую часть работы7 по перекачке крови. Но главная задача — создать замену тем органам человека, выход которых из строя грозит непоправимыми последствиями. А среди них, увы, нет простых.
Скажем, разработка искусственного легкого оказалась настолько сложной задачей, что лишь недавно удалось создать стационарные аппараты, которые насыщают кровь кислородом во время операций на открытом сердце. Они же поддерживают организм в течение длительного времени при тяжелой дыхательной недостаточности, например при двустороннем воспалении легких. Однако до создания искусственного легкого, которое можно было бы вживить в организм, пока еще очень далеко.
Огромных усилий потребовала и такая задача, как создание аппарата, выполняющего функции поджелудочной железы. Необходимость в нем во многом вызвана тем, что при тяжелых формах диабета больным приходится вводить инсулин с помощью шприца. И каждая такая инъекция вызывает в организме большие «пиковые» нагрузки. Искусственная же поджелудочная железа почти точно имитирует работу природной: она выделяет инсулин в кровь постоянно, микродозами, даже увеличивает его количество, например во время приема пищи.
Пока наиболее совершенные из этих устройств представляют собой стационарные аппараты размером с домашний холодильник. Они работают по принципу обратной связи: автоматически определяют содержание сахара в крови пациента и тут же вводят необходимую дозу инсулина. Обычно эти аппараты применяются в экстренных случаях, когда, например после операции, надо в течение нескольких дней помочь организму набрать силы. Но уже появились и другие, так называемые паракорпоральные: они будут крепиться к плечу или предплечью, и человек сможет носить их постоянно. А затем мы надеемся создать и миниатюрною аппараты, целиком вживляемые в организм…
Искусственный мозг? Его не будет — это мое глубочайшее убеждение. Сложность этой задачи настолько огромна, что сегодня трудно даже представить, как она будет решаться. Но дело не только в этом. Мозг — это личность человека. И, заменив его, мы уничтожили бы человека не в физическом, а в моральном плане. Есть пределы нашего вмешательства в организм, которые человечество должно установить само для себя. Ведь смысл аабот над искусственными органами состоит в ином — сохранить человеку здоровье, а если надо — и жизнь…
РАБОТАЕТ ИСКУССТВЕННОЕ СЕРДЦЕ…
Во Всесоюзном научном центре хирургии АМН СССР проведены эксперименты на животных по имплантации новой советской модели искусственного сердца «Кедр». Комментирует это сообщение директор центра, Герой Социалистического Труда, лауреат Ленинской и Государственной премий академик Б. Петровский.
В данной серии экспериментов мы имплантируем телятам так называемое «полное» искусственное сердце вместо удаляемого живого. Специально подобраны трехмесячные телята весом 80–90 килограммов. Почему? Дело в том, что особенности кровообращения теленка этого возраста и человека примерно одинаковы.
«Кедр» — одна из новых моделей искусственного сердца. Весит она около 400 граммов, выполнена из полиуретана, кстати сказать, признанного сейчас одним из лучших материалов для изготовления искусственного сердца. Решен ряд сложных и важных конструктивно-биологических задач. Так, например, внутренняя поверхность полостей искусственного сердца максимально тромборезистентна, то есть вероятность тромбообразования при многократных контактах крови с этими поверхностями весьма незначительна. Улучшены гидродинамические характеристики: поступление крови в сердце происходит при наиболее оптимальных значениях давления благодаря точно рассчитанным (в предыдущих экспериментах) диаметрам входного и выходного отверстий. Не вдаваясь больше в технические подробности, скажу, что это крайне важные особенности новой модели, обеспечивающие большую физиологичность деятельности всей системы кровообращения с искусственным сердцем.
Модель «Кедр» выполнена с таким расчетом, что она может быть в будущем имплантирована человеку.
Хотел бы отметить важную особенность советской хирургии: любая новая операция, диагностический метод, прежде чем будут внедрены в широкую практику, проходят очень тщательную проверку и экспериментальное (на животных) изучение.
Естественно, это органически вытекает из самого существа медицины. Ведь еще древние медики говорили: «Прежде всего не повреди!» Ибо нельзя подвергать человека неоправданному риску, чем бы это ни мотивировалось. Такая позиция, точнее говоря, принцип целиком приложим к проблеме трансплантации и создания искусственных органов, в том числе сердца.
В Советском Союзе задача создания искусственного сердца решается последовательно и многопланово. В процессе работы преследуется не только конечная цель — само устройство, заменяющее живое сердце человека, но и изучение важнейших вопросов физиологии и патологии сердечно-сосудистой системы, создание различных аппаратов, в той или иной мере берущих на себя функцию больного сердца на определенный период времени. Сюда относятся создаваемые при непосредственном участии нашего центра аппараты искусственного кровообращения, искусственный левый желудочек сердца (уже применяемый в клинических условиях) и др.
ПОЛИМЕРЫ ВПРЫСНУВ В КРОВЬ
При нарушениях кровообращения сильнее других органов страдает головной мозг.
Медики и фармакологи создали немало лекарственных препаратов для борьбы с ишемией мозга и местным малокровием, вызванным закупоркой или сужением кровеносных сосудов. Но ученые Научно-исследовательского института неврологии считают, что лечебного эффекта можно достичь гораздо быстрее, если вместо лекарств применить специальный полимер — полиэтиленоксид. В опытах на животных они уменьшали пропускную способность всех магистральных сосудов головы, сонных и позвоночных артерий, лишая мозг необходимого притока крови. А затем внутривенно вводили животным раствор полимера.
Эффект был поразительный: уже через минуту сосуды мозга хорошо наполнялись кровью и ее скорость становилась близкой к нормальной. Иными словами, полимер выводил организм из состояния шока в 10 раз быстрее, чем любой из известных до сих пор препаратов.
В чем же секрет столь необычного действия полимера? Ответить на этот вопрос медикам помогли сотрудники Института механики МГУ. Они доказали, что полимерные молекулы играют роль своего рода «смазки», уменьшающей трение в потоке крови. В результате резко снижаются гидродинамическое сопротивление и образование! вихрей в сосудах. И за счет этого даже! через суженные сосуды мозг получает! необходимое количество крови.
ЗАГАДКИ БИОРИТМОВ
Проблемой биоритмов ученые стали заниматься сравнительно недавно. О природе этого явления нет пока единого мнения. Продолжаются дискуссии, высказываются самые разные, подчас прямо противоположные точки зрения.
Способность организма «измерять» время впервые была обнаружена французским астрономом де Мэраном около 250 лет назад. Опыты показали, что у растений существует суточная периодичность движения листьев. Наблюдения де Мэрана подтвердили и другие исследователи. Однако только во второй половине XX века особое внимание было уделено исследованиям биоритмов. Этому способствовало в первую очередь бурное развитие авиации и космонавтики.
Перед специалистами, работающими области космической биологии и авиакосмической медицины, встал ряд проблем, связанных с предотвращением различного рода нарушений самочувствия, работоспособности, обусловленных трансмеридианными перемещениями. Появилась эта проблема и в связи с миграцией населения — характерной чертой нашего столетия. Как это влияет на состояние здоровья, долголетие, наследственность? Как организм реагирует на частое изменение режима дня? Эти и многие другие вопросы встали перед учеными.
Мы говорим: «Утро вечера мудренее», у англичан есть пословица: «Рано ложись и рано вставай — будешь здоровым, богатым и мудрым». В целом это всем понятно. Но когда все-таки ложиться спать? Как показали исследования, наиболее благоприятное время для этого между 21–22 часами (по зимнему времени), так как на 22–23 часа приходится один из физиологических «спадов». И если не засыпаем по каким-то причинам к 23 часам, то в 24 часа удается с трудом. Особенно это выражено у людей старшего возраста и у лиц, страдающих бессонницей.
