Веселин Денков - На грани жизни

• Название: На грани жизни
• Автор: Веселин Денков
• Издательство: Знание
• Жанр: Биология
• Год: 1988
• ISBN: 5-07-000012-8

Анабиоз — это явление временного прекращения жизнедеятельности у живых организмов, использующих его как средство приспособиться и выжить в неблагоприятных условиях.

Автор книги описывает зимнюю и летнюю спячку у различных групп животных, а также физиологические изменения и регулирующие их механизмы, рассматривает возможности использования этих явлений в медицине.

Книга адресована широкой читательской аудитории.

---

Несмотря на то что Фей и Смит не смогли вылечить пациентов, больных раком, с биологической точки зрения особенный интерес представляет тот факт, что стало возможным привести человека в состояние гибернации в течение 2 недель, причем температура тела понижалась до 27,7 °C и значительно понизились все проявления жизни (пульс, дыхание, обмен веществ).

Методикой Фея и Смита, при помощи которой вызывалось искусственное охлаждение человека, впоследствии воспользовались хирурги. В 1950 г. американский хирург Мак Куистон использовал гипотермию при лечении больных с врожденными пороками сердца, протекающими с цианозом. Одновременно другой американский хирург доктор Бигелоу и его сотрудники с успехом применили методику Фея и Смита при сложных операциях на сердце.

Известно, что у детей встречаются различные врожденные пороки сердца. Все они тяжело отражаются на кровообращении, и дети растут больными и физически неполноценными. Эти дефекты сердца можно устранить только хирургическим путем. Но долгое время это было неосуществимо по двум причинам: во-первых, хирурги боялись оперировать органы, находящиеся в грудной полости, опасаясь внести туда инфекцию, и во-вторых, чтобы «открыть» сердце, необходимо выключить кровообращение. Но как продлить жизнь клеток головного мозга? Известно, что если кровь не снабжает их кислородом, то они сохраняют жизнеспособность всего 3–4 мин, а за такой короткий срок сложная операция на сердце невозможна. Первую причину, вызывавшую опасения хирургов (внести инфекцию), удалось преодолеть после того, как были открыты антибиотики и началось их широкое применение. Для устранения второй причины врачи решили воспользоваться гипотермией, благодаря которой выносливость нервных клеток значительно повышается.

При этом методика охлаждения человека уже была разработана Феем и Смитом. Сначала ученые экспериментировали на подопытных собаках и лишь после этого приступили к хирургическому вмешательству на людях. Доктор Бигелоу и его сотрудники охлаждали тело пациента до температуры 28–29 °C, затем вскрывали грудную полость, изолировали крупные кровеносные сосуды, идущие к сердцу и выходящие из него, таким образом выключая кровообращение. Обнаружилось, что кровообращение не должно прерываться более чем на 7–8 мин. Но этого времени для опытного хирурга достаточно, чтобы вскрыть полость сердца, оперативным путем устранить дефект в сердце и зашить рану, после чего снова возобновить кровообращение. Первая такая операция была проведена в начале 50-х годов. С тех пор во всем мире начали широко оперировать на «сухом», т. е. свободном от крови, сердце.

Однако трудоемкость охлаждения и согревания приводила к тому, что на каждого пациента уходило 8–9 ч, что делало труд хирурга малопроизводительным. Кроме того, для многих операций 7–8 мин было явно недостаточно. Это обстоятельство привело к необходимости создать какие-то новые условия и методы искусственного кровообращения. При продолжительных оперативных вмешательствах на сердце, когда нужно, например, заменить сердечные клапаны или устранить сложный врожденный порок, продолжительность операции вынуждала сочетать искусственное кровообращение с гипотермией. Но при искусственном кровообращении, когда операция на сердце продолжается более длительное время (примерно 20–30 мин), этот метод оказывался непригодным, так как требовалось большое количество ценной донорской крови. Кроме того, полная замена крови больного кровью многих доноров, пусть даже совместимой, отрицательно сказывалась на организме, и после операции больной долго оставался в тяжелом состоянии. Вот почему форсировались и углублялись опыты по использованию гипотермии без искусственного кровообращения и в конце концов они увенчались успехом. Было установлено, что под действием холода прежде всего понижается температура крови, циркулирующей под поверхностью кожи человека. Охлажденная кровь циркулирует по всему телу, в. том числе и в голове, охлаждая головной мозг.

Таким образом, температура тела всегда на 2–3 °C ниже температуры мозга. Если тело человека можно, не опасаясь последствий, охладить до 29–30 °C, то головной мозг в этот момент будет иметь температуру 31–33 °C, а этого не хватает для его защиты от кислородной недостаточности. Но если голову охлаждать более 7–8 мин, то возникнет противоположная картина — сначала понизится температура головного мозга, а уже затем — циркулирующей в нем крови; значит, температура мозга станет на несколько градусов ниже, что даст возможность довести перерыв в кровообращении до 30 мин. Идея казалась весьма перспективной, но выяснилось, что если довольно легко охлаждать мозг мелких животных (мышей, крыс, кроликов, кошек и др.), то почти невозможно это проделать на собаках, обезьянах, а тем более на людях. Даже если поместить голову в сосуд с температурой воздуха -20 °C или в холодную воду при температуре -4 °C, все равно не произойдет охлаждения головного мозга, а постепенно будет охлаждаться весь организм.

Эту задачу удалось разрешить коллективу советских ученых во главе с профессором В. А. Буковым из лаборатории по пересадке органов и тканей. Исследователи проследили за рядом фактов из живой природы. Они задались вопросом: почему в Ленинграде при температуре воздуха -5 °C, но при сильном ветре лицо человека может замерзнуть быстрее, чем при -40 °C в безветренную погоду, например, в Иркутске? Оказалось, что все дело в быстрой смене воздуха. Исходя из этого принципа, ученые создали первоначально опытные, а затем и клинические гипотермические аппараты, в которых голову поливали струями воды, охлажденной до 1 °C (аппарат «Холод 2ф» и «Флюидо краниотерм», где охлаждение осуществлялось с помощью сильной воздушной струи). Эти аппараты позволяют понизить температуру головного мозга у подопытных собак до 24–25 °C. Такой же результат получен в тех случаях, когда они применялись к людям, причем важно отметить, что температура тела сохраняется в безопасных границах от 30° до 31 °C. Созданные советскими учеными гипотермические аппараты позволяют проводить все сложные операции на сердце, для которых необходимо не более 30 мин. Эти аппараты пользуются большой популярностью во многих странах.

Практически операции, при которых используется гипотермия, проводятся следующим образом: больного усыпляют на операционном столе. На его голову надевают специальный шлем и сразу же начинают ее охлаждать. Хирург вскрывает грудную полость, подводят лигатуру под крупные кровеносные сосуды сердца, чтобы изолировать их от сердца. В это время температура головного мозга успевает понизиться до нужного уровня. Когда кровообращение временно приостановлено, искусственное дыхание тоже становится ненужным. После этого врачи приступают к вскрытию сердца и осуществляется сама операция. Как только стенки сердца зашьют, с кровеносных сосудов снимают лигатуру, сердце возобновляет свою работу, тогда начинают согревать организм тем же аппаратом, но при этом воздействуют на голову температурой +40 °C.

Использование гипотермических аппаратов позволяет проводить безопасные операции на сердце, длящиеся 20–30 мин. Благодаря тому что при этом методе нет необходимости заменять кровь больного, процесс выздоровления протекает без осложнений[28]. Уже на 8 — 10-й день пациенты начинают ходить, и вскоре их выписывают из больницы. Разумеется, при более продолжительных операциях хирурги и теперь сочетают гипотермию с искусственным кровообращением.

В 1954 г. советский хирург В. Шамов первым провел весьма успешно сложную операцию на брюшной полости, применив способ гипотермии.

Что же касается искусственного охлаждения людей, то рекорд в этой области принадлежит хирургам Ниази и Люису, которые в 1958 г. за 1 ч охладили под наркозом больную (в возрасте 51 года), доведя температуру ее тела до 9 °C.

Установлено, что максимальная продолжительность остановки сердечной деятельности для организма человека во время искусственного охлаждения составляет 77 мин, а для собаки — 180 мин.

В зависимости от степени понижения температуры тела при гипотермии резко снижается и обмен веществ в организме, а в связи с этим уменьшается потребность тканей в кислороде. По утверждению Бигелоу и его сотрудников, при гипотермии, которая проводится на фоне блокирования терморегулирующих механизмов (с помощью фармакологических средств), потребность в кислороде при температуре тела 20 °C падает в среднем до 15 % исходной величины, а при температуре тела 25 °C — до 35 %. Беринг и его сотрудники установили, что при температуре тела 27 °C потребление кислорода в тканях головного мозга понижается от 2,5–4,7 (норма) до 0,3–1 мл на 100 г в минуту.

Потребление кислорода сердечной мышцей понижается в меньшей степени, чем головным мозгом и другими тканями, — в среднем на 50 % по сравнению с нормальными величинами. В связи с резким снижением потребности тканей организма в кислороде повышается его устойчивость к различным формам острой кислородной недостаточности.