Техника - молодёжи 1986-01, страница 40

i ш

i ш

e

! В

V *

i I

О

ы s

X

ui <

Ю $

Технологическая схема ферментно-ре-акгивной обработки протеза БАКС.

мент рассекали вдоль, поперек и под разными углами, делали срезы толщиной 30—40 мкн и изучали под микроскопом их структуру. С одного элемента получали тысячи срезов.

Но и этого было недостаточно для построения биологической мо-<г дели. Для того чтобы разобраться, как работает хитроумное сооружение природы, исследователи придумали не менее хитроумный способ.

Брали корни аорты и со стороны, противоположной клапану, заполняли их расплавленным парафином под разными давлениями, соответствующими давлениям крови в определенные моменты сердечного цикла. В корне парафин застывал, словно в литейной форме, а по отливкам, замеряя линейные размеры каждого элемента, можно было судить об их деформации.

Оказалось, что диаметр кольца основания аорты и при диастоле — фазе расширения сердца, и при систоле — фазе сердечного сокращения практически не меняется. Для этого и сделала его природа жестким, нерастягивающимся. А вот синусы перед открытием клапана переполняются кровью, вытягиваются в направлении кровотока и ♦тянут за собой «жгутики» — комиссуральные стержни, с вершинами которых они скреплены, а те

уже приоткрывают створки клапана.

Таким образом, совместные исследования динамики движений аорты привели ученых Б. А. Константинова, С. Л. Дземешкевича, А. С. Иванова, В. М. Сагелевича и Н. Н. Завалишина к крупному научному открытию, значение которого трудно переоценить. Они обнаружили неизвестное ранее свойство клапанно-аортального комплекса корня аорты открывать створки клапана при равенстве давлений в аорте и левом желудочке сердца. Двигаться створки заставляют перемещения связанного с ним упругого каркаса корня аорты.

Открытие коренным образом изменило представление о механизме работы аортального клапана и объяснило физико-механические основы его долговечности. Ведь механическая и гидравлическая нагрузка на створки резко уменьшается именно за счет естественного упругого каркаса стенок аорты.

Теперь стало понятно, почем) наше сердце может столь долго работать без «поломок». Клапанные створки потому не деформируются со временем, что не испытывают давлений, в них не концентрируются и не накапливаются внутренние напряжения. Эти напряжения принимает на себя податливый и упругий каркас. Подобного ему и не хватало прежним биопротезам. Ведь вырезая клапан у животного, ученые по неведению нарушали целостность «невидимого» каркаса.

Теперь можно было приступить к работе над созданием биологического протеза, который бы по своему строению и механизму действия максимально походил на естественный. Совместно с бауманцами была сначала разработана конструкция, а затем сделана и первая модель биопротеза. Его назвали БАКС (биологический аортальный ксеноклапан) Состоит он из взятого у свиньи и затем обработанного ферментами клапанно-аортального комплекса, который прикрепляется к поддерживающему полипропиленовому каркасу, обшитому лавсаном. Так было реализовано научное открытие...

С тех пор профессор Константинов и его ученики уже выполнили более трехсот имплантаций биологического протеза. Почти все оперированные (94%) живут полноценной жизнью.

Наверное, каждый из нас замечал, как дрожит воздух над разогретым солнцем асфальтовым шоссе. Но вряд ли кто задумывался над тем, почему же невидимый, прозрачный в обычных условиях газ в этом случае становится видимым. А дело заключается вот в чем.

Воздух, как и любая среда, характеризуется такой физической величиной — показателем преломления. Он, грубо говоря, указывает, насколько молекулы того или иного вещества воздействуют на световые волны. В вакууме никаких молекул нет, свету ничто не «мешает» — и показатель преломления принят равным 1. В воздухе он чуть больше: 1,00027, а для воды равен уже 1,33.

Показатель преломления зависит от многих факторов, в том числе и от плотности вещества. Значит, если в атмосфере есть область, плотность воздуха в которой ниже или выше, чем в соседней, то и показатель преломления там будет иной: больше или меньше 1,00027. И луч света, проходя через нее, будет, как известно из школьного учебника физики, отклоняться от прямой линии — преломляться. Это и происходит над шоссе: нагретый воздух расширяется, его плотность уменьшается, и восходящие потоки становятся видимыми невооруженному глазу.

Но ведь и звук, акустические колебания — это тоже чередования уплотнений и разряжений. Значит, звук можно увидеть и сфотографировать.

Препятствий на пути фотографирования звуковых колебаний два. Во-первых, быстротечность. Скорость звука равна 333 м/с. Значит, чтобы волна на снимке вышла четкой, не «размазанной», необходимо применять очень короткие выдержки — порядка миллионных долей секунды. Обычный фотоаппарат на такое не способен, но современные методы скоростной киносъемки позволяют увидеть даже движение молнии, поэтому особенных затруднений из-за быстроты распространения звука возникнуть не может.

Второе препятствие гораздо серьезнее. Ведь при обычных акустических колебаниях плотность воздуха, а вместе с ней и показатель преломления меняются незначительно — на десятые

38