Техника - молодёжи 1986-01, страница 38

этого внутри сосуда может образоваться опасный закупоривающий сгусток крови — тромб.

Поэтому пациент с имплантированным протезом вынужден до конца своей жизни регулярно принимать препараты, препятствующие свертыванию крови, так называемые антикоагулянты. Малейшая забывчивость больного, короткий перерыв в приеме лекарства приводят к жестоким необратимым последствиям.

Профессор Константинов ставит перед собой и своими коллегами цель: создать клапанный протез, свободный от всех этих недостатков, причем не механический, а биологический. Борис Алексеевич давно размышлял над тем, что сердечные клапаны у многих животных по строению и принципу действия сходны с человеческими. К примеру, свиной, тот, что не позволяет крови, вытолкнутой левым желудочком в аорту, вернуться обратно, как и у людей, открывается строго по центру, обеспечивая ровный упорядоченный ток крови. Невелик у свиного клапана и перепад давлений на входе в желудочек и на выходе из него в аорту, а значит, чтобы протолкнуть в нее кровь, сердечной мышце больших усилий не требуется.

Но ведь запасной части не так-то просто прижиться на новом месте: организм будет отторгать ее как чужеродную. Правда, имеются препараты, способные препятствовать процессу отторжения. Однако эти вещества подавляют и другие защитные реакции организма, мешая последнему сражаться с инфекциями, опасность которых особенно увеличивается в послеопера-

Для определения степени отторжения протеза живым организмом одной линии крыс имплантировали под кожу небольшой кусочек клапана, обработанного с помощью ферментно-реактивного способа. Через 28 дней (за это время кожа животного «получает» большинство трансплантационных антигенов) участок кожи с имплантантом пересадили другой линии крыс. Иммунологический эксперимент прошел успешно — реакций отторжения ни в одном случае не было.

ШЭД

КЛАПАН^

ционныи период, когда организм ослаблен.

Константинов предлагает обрабатывать животную ткань такими ферментами и реактивами,которые превратили бы ее в совершенно инертный биополимерный материал. При этом разрушаются и удаляются наиболее антигенные компоненты, которые могут стать причи ной отторжения протеза. Для обработки клапанов разрабатывается специальная технология. Сначала на них воздействуют ферментами: пепсином, трипсином, папаином. Образовавшиеся в процессе ферментации продукты, в частности водорастворимые белки, экстрагируются с помощью водно-солевого раствора. В результате клапаны становятся абсолютно инертными, ибо в их составе остаются преимущественно коллагеновые и эластические волокна. Для того чтобы полученный биополимерный материал не разрушался под действием различных химических веществ, его подвергают дублению в растворе глутарового альдегида, где происходит структурная стабилизация биологических клапанов.

Но они должны обладать также значительной прочностью, ведь им придется выдержать миллионы смыканий и размыканий.

Выпускаемые за рубежом биопротезы не обладали такой прочностью. Они сравнительно быстро разрушались в местах крепления створок к искусственному каркасу. Происходило это потому, что каркас, несущий биологическую ткань, был сделан без учета очень важной, но тогда еще неизвестной анатомической и физиологической особенности живого клапана.

Зарубежные фирмы попытались усовершенствовать выпускаемые модели: поставили на каркас три упругие и гибкие стойки из полипропилена, с тем чтобы они препятствовали концентрации напряжений в створках клапана. Но они не были достаточно гибкими для того, чтобы растягиваться под действием потока крови, и в местах соединения биологической ткани с каркасом по-прежнему возникали опасные напряжения. В чем же дело?

Действие аорты с клапаном впервые описал Леонардо да Винчи, и до последнего времени его описание считалось единственно верным. Согласно ему створки закрытого аортального клапана открываются за счет разности давлений крови

в левом желудочке сердца и в начальном участке аорты, называемом ее корнем. По такому же принципу работает любой обратный клапан в паровом котле, насосе или компрессоре. Эта механическая концепция в медицине казалась настолько очевидной, что никому и в голову не приходило в ней усомниться. А раз никто не сомневался, то исследований в этом направлении не вели.

Борис Алексеевич первый задумался над правомерностью такой концепции. Измерив давление крови по обе стороны от аортального клапана, он обнаружил: оно одинаковое. Одинаковое! Но если не давление крови, го что же открывает клапанный створки? Гидравлическая концепция рушилась...

И еще. У здорового человека перепад давления по обе стороны клапана появляется лишь при очень тяжелой физической работе. А вот у больного с искусственным, даже самым совершенным биопротезом перепад возникает тотчас же после операции. Иногда столь значительный, что приходится прибегать к лечению его как самостоятельной болезни.

Стало быть, решил Константинов, мы делаем что-то не так. Копируем великолепную природную конструкцию, а получаем далеко не идеальный результат.

Начались длительные эксперименты с клапанами сердца свиньи. И что же? Стоило отсечь клапан от аорты, как он, до этого прекрасно державший фирму, буквально разваливался в руках. Словно рассекали в нем какой-то невидимый замок. Упругие до этого лепестки трудно было собрать на трехстоеч-ном каркасе из полипропилена.

А нет ли каркаса в самой аорте, вернее, в ее основании — в так называемом корне?

Он состоит из элементов, различных по своему строению и биохимическому составу. В основании расположено фиброзное кольцо, от него идут так называемые комис-суральные стержни, напоминающие по строению своих волокон «жгутики», к вершинам которых присоединено арочное кольцо, несущее лепестки клапана. В «оболочке» корня аорты имеются эластичные элементы, называемые синусами.

Может быть, лепестки клапана теряют устойчивость в тот момент, когда скальпель отрезает синусы от плотной ткани фиброзного кольца?

36