Техника - молодёжи 1975-01, страница 43

Сегодня для человеческого организма создано уже фолее сорока запасных частей, ноторые вживляются в Ч* гс и с успехом, на многие годы заменяют естественные органы.

И все же при всей своей изобретательности и познаниях человек пока не в силах соперничать с природой | иснусстве создания таких сложных и в то же время миниатюрных органов, кан сердце и почка.

В июне 1974 года правительства СССР и США подписали соглашение о совместной разработке искусственного сердца, которое увеличивает надежды людей на успешное разрешение этой актуальной и важной проблемы.

О поисках, которые ведут ученые и инженеры, соперничая с природой, рассказывают публикуемые ниже статьи.

ни одного лишнего квадратного сантиметра поверхности соприкосновения крови с аппаратом. Все его детали должны быть химически инертны. Для изготовления многих деталей АИКа пришлось разработать специальные материалы и пластмассы.

Еще большие трудности возникли при создании «искусственных легких», которые снабжали бы кровь кислородом Задача эта была настолько трудна, что ка первых порах в опытах приходилось использовать легкие животных. Кислород поступает в кровь через тончайшие стенки альвеол легких, а суммарная площадь этих микроскопических альвеол достигает 100 кв. м. Практически очень трудно создать огромную, причем заключенную в малом объеме, площадь соприкосновения воздуха с текучей кровью.

Основной узел АИКа — «искусственное сердце». Обычно это простой роликовый насос, который проталкивает кровь через эластичную трубку, изготовленную из силиконовой резины Производительность насоса можно менять от 0,01 до 18 литров в минуту, используя трубки разного диаметра.

Оксигенатор — искусственные легкие — это стеклянный цилиндр, снизу которого через небольшие отверстия подается кислород, а сверху — кровь. Кислород вспенивает кровь и соединяется с нею. Благодаря мизерным размерам кислородных пузырьков, из которых состоит пена, но огромному их количеству, создается довольно большая поверхность соприкосновения кислорода с кровью, примерно 10 кв. м. Этого вполне достаточно для нормального газообмена. В нижней части оксигенатора расположен тончайший фильтр, который задерживает пузырьки кислорода и случайно образовавшиеся сгусточки крови.

Чрезвычайно интересен один из советских аппаратов искусственного кровообращения, представленный на выставке, — АИК-БО-1. Он сконструирован в содружестве инженеров ВНИИ медицинской техники и врачей Института сердечно-сосудистой хирургии имени А. Н. Бакулева. Этот аппарат интересен тем, что он позволяет проводить операции в операционной барокамере при повышении давления до 3,5 атм.

Многие зарубежные хирурги предпочитают одноразовое использование оксигенатора. Поэтому он делается из недорогой виниловой пленки в виде плоского пакета. Таков, например, американский АИК

Сегодняшние аппараты искусственного кровообращения могут поддерживать жизнь человека не более 5—6 часов. За пределом этого срока в крови происходят необратимые биохимические сдвиги. Соглашение между СССР и США о разработке искусственного сердца, подписанное в Москве в июне 1974 года, направлено именно на создание аппарата, полностью заменяющего сердце. «Вечное сердце>> появится. Оно будет вмонтировано прямо в грудную клетку. И сегодня это вопрос лишь времени

Записал Влас МИХАЙЛОВ

Молекулярное сито

ЕЛЕНА ЧЕСНОКОВА, инженер

17 марта 1943 года голландский врач Кольф впервые применил для лечения больных искусственную почку. Ее родословная ведет свой отсчет с середины 30-х годов, со времени появления целлофановых трубочек для изготовления сосисок. Именно по этим трубочкам, пронизанным капиллярами, Кольф пропускал кровь. Трубочки, помещенные в ванну со стерильным солевым раствором, взяли на себя функции почки — стали удалять шлаки из крови человека.

Искусственная почка позволяет сохранять жизнь людей, страдающих почечной недостаточностью, до тех пор, пока не появится возможность произвести пересадку, то есть пока не найдется подходящий донор.

Принцип действия современной искусственной почки я попытаюсь объяснить на примере советского экспоната выставки, названного «Диацентр-1». Он создан во ВНИИ медицинской техники.

Этот аппарат состоит из трех основных узлов: генератора диализирующего (очищающего) раствора, насоса крови и самой «почк1». В генераторе автоматически готовится концентрированный соляной раствор, который по своему электролитическому составу похож на плазму крови. Принятый объем раствора — 110 литров — рассчитан на одновременное обслуживание восьми пациентов. Температура раствора строго поддерживается на заданном уровне (37,5°—38" С).

«Почка» представляет собой стопку скрепленных пластин из органического стекла, между которыми зажаты по 2 листка целлофановой пленки. Насос перекачивает кровь и? артерии, расположенной на запястье больного, в искусственную почку. Здесь кровь проходит между лйстками целлофана. А с внешней стороны эти листки омываются диализирующим раствором, который подводится через пластины по системе каналов особой конфигурации. Каналы всех пластин соединяются между собой, и их общая поверхность —1,6 м² — близка к площади капилляров в клубочках почки человека.

В систему кровообращения больного искусственная почка включается с помощью артериально-венозного шунта, который состоит из двух силиконовых трубочек. Одна из них вставлена в артерию, другая — в вену

Целлофановые листки — мембраны искусственной почки пронизаны тончайшими капиллярами диаметром около 30 ангстрем. Это своего рода молекулярное сито и очень «умное» к тому же: из крови в раствор оно пропускает только низкомолекулярные соединения шлаков, а из раствора в кровь — необходимый ей кислород. Объяснить такую разборчивость «молекулярного сита» несложно. Это перераспределение происходит за счет разности концентраций: раствор богат кислородом, а кровь насыщена шлаками. Кровь, очищенная от шлаков и обогащенная кислородом, возвращается в организм человека и смешивается с венозной кровью.

Сеанс очищения продолжается около 6 часов и проводится обычно раз в 3—4 дня. Этого достаточно, чтобы организм человека, лишенный почек, обрел возможность полноценной жизни.

Кроме того, искусственная i почка часто применяется и гри отравлениях, заражениях крови, ожогах. В этих случаях достаточно нескольких сеансов диализа, чтобы спасти пострадавшего от смерти.

41