Химия — союзник медицины - Борис Розен

Приключение хорошо отработано, но требует времени. Все идет как по маслу. Трубка в сердце введена без капельки крови. Приятно. Умею. Не хвались, идучи на рать…

— Машинисты, у вас все готово?

— Ну, пускайте.

Заработал мотор… Проверка: венозное давление, оксигенатор, трубки, производительность насоса. Докладывают — нормально.

— Начинайте охлаждение.

Я должен ввести трубку в левый желудочек, чтобы через нее отсасывать кровь, попадающую из аорты, и, самое главное, — воздух, тогда сердце пойдет…

Все сделано и наступает перерыв. Еще минут десять, чтобы охладить больного до 22 градусов…

Только нам совсем нечего делать. Временное затишье перед схваткой. Просто стою и смотрю на сердце. Вижу, как оно сокращается все реже и реже по мере снижения температуры. Оно работает вхолостую — кровь гонит аппарат»[9].

Теперь уже нет, пожалуй, ни одной клиники в нашей стране, где бы не производили операции на сердце с помощью АИК. Этот аппарат в скором будущем станет обязательным на станциях скорой помощи и поможет спасти жизнь людям, пострадавшим при катастрофах и авариях.

Однако АИК не может заменить больное или остановившееся сердце человека на долгий срок. Поэтому ученые и хирурги ищут пути создания миниатюрных протезов сердца, которые можно было бы «вживлять» в организм. За рубежом уже появились подобные протезы на полупроводниках размером с папиросную коробку. Были и удачные попытки «вживления» их на собаках. Одна из подопытных собак прожила с таким сердцем 14 часов. Она ела, настораживала уши, лизала руки своему хозяину, весело виляла хвостом. Иными словами, вела себя так, как любая другая собака с нормальным сердцем.

Видимо, недалеко то время, когда искусственное сердце сможет заменить сердце, созданное природой.

В борьбе за жизнь и здоровье человека хирурги теперь все чаще используют различные «запчасти» из полимеров. В клиниках появилась и искусственная почка. Этот аппарат состоит из тончайших целлофановых пленок с мельчайшими отверстиями. Через микроскопические поры этих мембран не проходят молекулы вредных веществ, загрязняющих и отравляющих кровь, в силу разницы в осмотическом давлении. Очищенная кровь поступает по трубкам из искусственной почки в кровеносную систему больного, а вредные примеси проходят в протекающий по другую сторону мембран аппарата диализирующий раствор.

Очищение крови в искусственной почке обычно продолжается несколько часов. Иногда процесс приходится повторять несколько раз. Аппаратом широко пользуются при острой недостаточности почек, тяжелых отравлениях, травмах, ожогах, нередко и при некоторых инфекционных заболеваниях. Искусственная почка пригодилась и исследователям, изучающим биохимические изменения крови.

На очереди создание портативной и универсальной искусственной почки, которую можно было бы пересаживать вместо больной или утраченной почки. Эта задача по плечу и химикам и медикам.

В хирургической практике хорошо зарекомендовали себя сухожилия из нейлона и лавсана. Использовавшиеся ранее для наложения швов шелковые нитки теперь вытеснили винольные. Эти синтетические волокна рассасываются в организме через определенный срок, они тают в лимфе, как сахар в чае. «Химические» нити можно пропитывать различными дезинфицирующими и лекарственными растворами, а также некоторыми органическими веществами, которые позволяют видеть эти нити с помощью рентгеновских лучей. А это имеет немаловажное значение при полостных операциях.

В клинической практике нередко бывают случаи, когда необходимо удалить часть пищевода или трахеи. Раньше их заменяли трубками из золота или серебра, теперь же артерии и кровеносные сосуды изготовляют из эластичных пластмассовых пленок.

В недалеком будущем хирурги и вовсе перестанут сшивать ткани. Не потребуются и синтетические нити. Они просто будут склеивать их как листы бумаги или куски дерева. Клеем им будут служить синтетические смолы.

Для изготовления искусственных кровеносных сосудов часто пользуются поливиниловыми губками. Это твердый, белого цвета материал, который при размачивании в горячей воде становится мягким и эластичным, как резина. Поливиниловую губку разрезают на тонкие пластинки толщиной 3–4 мм, которые накручивают на гладкую металлическую поверхность цилиндров различного диаметра и кипятят 10–15 минут. Под действием тепла края пластинок «свариваются» и получаются полые трубки нужного диаметра. После охлаждения их снимают с цилиндра.

Искусственные кровеносные сосуды хорошо срастаются с натуральными и не вызывают никаких болезненных явлений в организме. Стенки таких сосудов, наполняясь кровью, пропитываются ею и не кровоточат. Проходят 2–3 месяца и внутренняя поверхность пластмассовых сосудов покрывается клетками эндотелия, как и в естественном кровеносном сосуде.

По новому пути

Редкая операция обходится без переливания крови. При операциях на сердце, легких, при тяжелых ранениях часто необходимо длительное переливание истекающему кровью человеку.

Вместо крови можно вливать плазму и кровезаменители. Кровезамещение после длительных обширных операций, сопровождающихся значительной кровопотерей, по мнению академика Б. В. Петровского, должно производиться не только с помощью цельной крови, а, как показал опыт, за счет кровезаменителей. Все известные до сих пор кровезаменители представляют собой, по существу, плазмозаменители, так как они, подобно плазме, в отличие от крови не переносят кислород в ткани организма, а только восполняют кровяное давление.

Первым кровезаменителем, которым успешно воспользовались хирурги еще в 60-х гг. прошлого века, был 0,85 % раствор хлорида натрия. Позднее были созданы более совершенные солевые растворы (Рингера-Локка, Тироде и пр.), содержащие и другие компоненты, входящие в состав плазмы.

За последние годы появилось несколько препаратов плазмозаменителей из желатины (феррофузин, желатиноль, гемакцель), не нашедшие пока широкого применения.

Однако все они оказывали лишь кратковременное лечебное действие и не могли полностью заменить плазму. Основная причина малой устойчивости этих растворов заключалась в том, что они легко проникали через стенки капилляров (самых мелких кровеносных сосудов) в ткани и быстро покидали сосудистое русло. Замечено, что растворы, содержащие белки, ведут себя по-иному, так как стенки капилляров плохо проницаемы для высокомолекулярных коллоидов. Следовательно, нужно было подобрать в качестве заменителей плазмы коллоидные растворы.

Делались также попытки приготовить препараты из природных коллоидов-белков: плазмы крови коров и быков, лошадей, свиней, из желатины, гуммиарабика, агар-агара, казеина, растительного белка. Но все они не дали желаемого эффекта. Одни оказались токсичными, другие вызывали оседание эритроцитов в крови.

Неудачи с приготовлением плазмозаменителей из чужеродных для организма человека белков побудили ученых обратиться к использованию плазмы и сыворотки человеческой крови. Проведенные советскими учеными (Б. А. Королев, Д. М. Гроздов, Л. Г. Богомолова, Г. Я. Розенберг) клинические опыты во время Великой Отечественной войны оказались удачными, однако снабжение клиник в больших количествах сывороткой и плазмой из-за дефицита человеческой крови практически невозможно.

Успехи химии позволили в конце 50-х гг. создать ряд плазмозаменителей — белковых гидролизатов, которые получают путем гидролиза до аминокислот белка крови животных, а также других белков, например казеина. В состав их входят незаменимые аминокислоты, которые организм сам не синтезирует, а получает извне.

Белковые гидролизаты не токсичны и хорошо переносятся организмом. Их можно вводить в вену или подкожно в больших количествах (до 2 л) независимо от группы крови и долго хранить при комнатной температуре.

Однако при быстром введении белковых гидролизатов у некоторых людей с повышенной индивидуальной чувствительностью организма могут наблюдаться боли по ходу вены, тошнота, головные боли.

Больные гораздо лучше переносят операции, если им вводят белковые плазмозаменители в дооперационном, а затем в послеоперационном периодах. У них нормализуется белковый состав крови и усиливается способность организма противостоять инфекции. К тому же, интенсивнее происходит синтез антител и гемоглобина в крови. Больные прибавляют в весе, у них улучшаются сон и аппетит.

Большие трудности, стоявшие на пути разработки и создания белковых препаратов в качестве плазмозаменителей, привели к появлению в клиниках их более удачливых соперников — полиглюкина, поливинилпирролидона, поливинола, синтезированных из полимеров. У них много достоинств: они долго удерживаются в русле крови, их можно легко изготовить на заводе.