Текст книги "Высокое искусство"

Вмешательство температуры

Здесь, однако, необходимо отметить, что перед медициной в этой области открываются новые, замечательные горизонты, – и не в далеком будущем, а в самые ближайшие сроки. Есть достаточные основания полагать, что вскоре каждый хирург сможет оперировать на сердце, не опасаясь смертельного исхода или даже тяжелых осложнений.

Сделает это гипотермия.

Что такое гипотермия? Дословно это значит: пониженная температура. Разумеется, речь идет о пониженной температуре человеческого тела, о его охлаждении.

Какую же роль может играть гипотермия при операции на сердце? Какая связь между ними?

Связь оказалась очень существенной.

Как известно, нормальная температура тела человека – это 36–36,5 градуса. Всякое повышение температуры обычно является показателем какого-то заболевания. Ничего удивительного, непонятного при повышении температуры не происходит. Значение высокой температуры при той или иной болезни хорошо изучено.

А вот что будет, если температура тела начнет снижаться до 30, 28 и даже до 25 градусов? Какие это повлечет за собой изменения в организме?

Этими вопросами раньше занимались врачи только тогда, когда они сталкивались во время морозов со случаями отморожения рук, ног и даже туловища. Планомерного изучения действия пониженной температуры почти никто не предпринимал. И только теперь эта проблема широко привлекла к себе внимание исследователей.

И тогда встретились с чрезвычайно любопытными явлениями.

Прежде всего было установлено неоспоримо, что понижение температуры тела сопровождается изменениями в работе органов: замедлением движения крови в артериях и венах, ослаблением процессов обмена веществ, то есть уменьшением усвоения питательных веществ клетками тела, значительным падением в тканях потребности в кислороде, что естественно влечет за собой сокращение темпа дыхания, меньшую необходимость в дыхании.

Всё это говорит о том, что при понижении температуры тела жизненные процессы в организме совершаются в меньшем объеме и требуют гораздо меньше питательных веществ и меньшего притока кислорода.

Наступает состояние, при котором организм сохраняет свою жизнеспособность, но потребность его в питании и кислороде ничтожны. Может даже временно совсем отсутствовать, скажем, поступление кислорода, – то есть остановится дыхание; может даже временно совсем прекратиться поступление питания к тканям и клеткам, то есть остановится биение сердца и движение в сосудах крови, – и всё же жизнь будет продолжаться, очень замедленная, очень ослабленная, еле определяемая жизнь, но всё же жизнь.

Конечно, в таких условиях жизнь не может длиться очень долго. Существует известный предел такого состояния; после него жизнь уже прекращается. Приходит смерть. Но, пока этот предел еще не наступил, организм может вернуться к нормальному состоянию и его функции восстанавливаются в полном объеме.

Это было еще одним научным фактом при гипотермии, установленным исследованиями ученых. Замедление жизненных процессов в органах тела, тканях и клетках, а также возможность полного восстановления жизнеспособности, полной обратимости в нормальное состояние клеток, тканей и органов – стали твердыми научными положениями в проблеме гипотермии, в учении о понижении температуры тела.

Разумеется, охлаждать тело можно только до известного предела. Так, для человека граница охлаждения – это 24 градуса. Ниже такой температуры охлаждение влечет за собой смерть. Центры дыхания и сердечно-сосудистой деятельности в этом случае уже вернуться к жизни не могут. В их клетках происходят изменения, которые устранить уже невозможно, – наступает распад и гибель клеток.

Какое, однако, отношение всё это имеет к операциям на сердце?

Дело в том, что такие серьезные и сложные операции, как операция на сердце, требуют большой выносливости от организма, и не только во время проведения самой операции, но особенно в послеоперационном периоде. И вот эксперименты над животными и наблюдения над людьми показали, что организм в состоянии гипотермии обладает большей выносливостью и в течение более длительного срока, чем организм, не подвергнутый охлаждению. Было установлено еще одно весьма существенное обстоятельство. Оказалось, что если сделать сердце охлажденного тела неподвижным, прекратить его работу, то даже через двадцать минут оно способно начать биться и вновь гнать кровь по всему телу.

Таково действие гипотермии.

Разумеется, при таких условиях большей выносливости организма операции на сердце выполнять легче и надежд на хороший успех больше. А при искусственно остановленном сердце результаты операции на нем должны получаться еще более высокими.

Тут возникает вполне естественный вопрос: а как можно остановить деятельность сердца, сделать его совсем неподвижным? Это, вероятно, очень сложно и рискованно?

Разумеется, такое вмешательство в работу сердца не совсем простая процедура. Но для рук опытного хирурга она вполне доступна. Сущность этого вмешательства сводится к следующему.

Известно, что сердце сокращается, работает только тогда, когда в него поступает кровь. Часть этой крови через так называемые коронарные артерии питает мышцу сердца. Стоит прекратить доступ в сердце крови, как питание мышцы сердца остановится. Оно не будет сокращаться. Сердце станет неподвижным.

Кровь в сердце приносится полыми венами, верхней и нижней. Значит, если сделать так, что полые вены перестанут пропускать сквозь себя кровь, если преградить в полых венах движение крови, то поступление в сердце крови прекратится. Тем самым будет остановлено и питание сердечной мышцы. И тогда мышца перестанет работать. Сердце станет неподвижным.

Всё это в общем понятно. Но тут же опять встает вопрос: а как можно прекратить движение крови в обеих полых венах?

Оказывается, что трудности особой здесь нет. На каждую полую вену, недалеко от впадения их в сердце, накладывают повязку, стягивающую их стенки. Сжатые таким образом сосуды становятся препятствием для движения крови в них по направлению к сердцу. Сердце перестает наполняться кровью, оно становится пустым. Его в таком положении хирурги даже стали называть «сухим» сердцем.

А на сухом сердце оперировать ведь еще удобнее. Вспомним, что огромная трудность операции на сердце заключается в том, что кровь бьющегося сердца всё время хлещет из раны и заливает поле операции. Сокращающееся сердце часто рвет наложенные швы, а это, конечно, усложняет и затрудняет действия хирурга, мешает всё в ране осмотреть тщательно. Это также ухудшает и послеоперационное течение, послеоперационное состояние больного.

20 минут неподвижности сердца дают возможность хирургу внимательно осмотреть все участки сердца и произвести нужные хирургические мероприятия с уверенностью в их правильности и необходимости.

После этого, распустив наложенные на полые вены повязки, сердце можно вернуть к нормальной деятельности, дать ему возможность начать биться. Так возобновляется правильное движение крови по всему телу.

Здесь, конечно, напрашивается вопрос: как же может сердце опять работать, когда его остановка означает прекращение питания клеток мозга и в том числе наиболее хрупких клеток – клеток высших центров головного мозга? Исследованиями проф. А. В. Неговского установлено, что если отсутствие питания таких клеток продолжается более пяти минут, то в этих клетках, управляющих важнейшими органами тела, в том числе и сердцем, уже наступают изменения, которые не могут исчезнуть. Изменения становятся необратимыми, клетки погибают. А через 20 минут необратимость ведь еще более велика.

Как же сердце может забиться, если управляющие им клетки мозга разрушились?

Вопрос вполне естественный. Но правильный ответ на него дает гипотермия. Действительно, 5 минут – это срок, после которого изменения в клетках центров коры головного мозга становятся уже необратимыми. Но так происходит в обычных условиях существования организма. Гипотермия же меняет положение. Она удлиняет срок наступления необратимости до 20 минут и даже до тридцати. В этом и заключается ценность и значение гипотермии. Она делает перерыв в питании мозга даже на 20–30 минут безопасным.

Вот что дает гипотермия, замедляющая все процессы в организме, уменьшающая обмен веществ, сохраняющая силы и энергию тканей и органов. Этим она приобретает значение чрезвычайно ценного фактора, позволяющего выполнять большие серьезные операции в грудной полости. И не только на сердце, получившем ранение. Гипотермия делает доступным для хирурга и другие операции на сердце, о которых еще недавно мечтали, как о чем-то невозможном, несбыточном, неосуществимом. Охлаждение тела и связанные с ним увеличение стойкости организма, большая сопротивляемость разным осложнениям, возможность освобождать поле операции от потоков крови при «сухом» сердце, – всё это позволяет производить не только внешний осмотр сердца, но и сердечных клапанов, полостей сердца. Эти же обстоятельства открывают дорогу и для операций на внутрисердечных клапанах, дают возможность хирургам уничтожать дефекты перегородок сердца, расширять сужения в стенках сердца, – словом, делать всё то, что недавно представлялось плодом досужей фантазии. Нет сомнения, что это вскоре станет реальной действительностью.

Теперь, разумеется, уместен заключительный вопрос: как искусственно, по желанию врача, снижают температуру тел а до 30–26 градусов?

Существуют препараты, прием которых снижает температуру, – фенерган, ларгактиль, дипаркель и другие. Чаще всего, однако, пользуются не химическими препаратами, а физическим агентом – холодной водой. Больного завертывают в одеяло из двойных резиновых стенок, между которыми циркулирует холодная вода температуры около нуля градусов. Заключенное в такое одеяло тело постепенно охлаждается. Закутывание в одеяло рассчитывается таким образом, чтобы к началу операции оно охладило тело больного до нужного градуса.

Можно вместо одеяла изготовить костюм с таким же двойным резиновым резервуаром для циркулирующей холодной воды.

После операции тело быстро согревают, опять-таки с помощью тех же одеял: холодная вода в них заменяется горячей.

Так что всё это сравнительно не сложно.

* * *

Нет сомнения, что искусственнее понижение температуры тела поможет уже в ближайшем будущем спасать жизнь людей и в тех случаях, в которых еще недавно их ожидала неизбежная смерть. В гипотермии медицина получает новое, могущественное оружие борьбы за здоровье человека.

Состоявшийся в январе 1955 года Всесоюзный съезд хирургов в Москве подчеркнул огромные перспективы, которые открывает этот метод для науки о больших операциях в грудной полости.

Второе сердце

На этом, собственно, кончается изложение проблемы операции над сердцем, история его осады на протяжении веков. Но за последнее время в научной печати появились сообщения, которые указывают, что завоевание сердца совершается еще с одной стороны, несколько неожиданной.

В лаборатории горьковского профессора Синицына живет лягушка, ставшая предметом исключительного внимания физиологов. Эта лягушка ничем не отличается от других. Она, как и все остальные лягушки, охотится за насекомыми, прыгает, спит, бодрствует, квакает.

И всё-таки эта лягушка – необыкновенная лягушка. В ней нет того сердца, с которым она родилась. В ней бьется чужое сердце. Профессор Синицын сделал замечательную в двух отношениях операцию. Он сумел, во-первых, удалить собственное сердце лягушки и поместить на его место сердце другой лягушки. Во-вторых, при этом не было нанесено повреждений покровам животного. И удаление сердца, и пересадку Синицын сделал через рот лягушки.

Это чудо экспериментального искусства удалось полностью. Новое сердце во всем заменило прежнее. Уже прошло два десятка месяцев – срок, для короткой лягушечьей жизни огромный, а пересаженный орган исправно выполнял свои функции. Как известно, лягушка – холоднокровное животное. Это, конечно, уменьшает значение выводов, которые могут быть сделаны. Между холоднокровными и теплокровными животными существует большое физиологическое различие. Опыты Синицына сами по себе замечательны, но они не дают достаточных оснований для суждения о возможности их повторения на высших животных. Такая возможность должна быть доказана только работами на млекопитающих. Эта задача чрезвычайно трудная. Чем выше на лестнице эволюционного развития стоит животное, чем сложнее и тоньше устроен его организм, тем труднее поддается он искусственной перекройке. Но всё же поддается.

Молодой физиолог Демихов, доцент кафедры физиологии Московского университета, сумел добиться решения этой увлекательнейшей, но представлявшейся невыполнимой, задачи. Ему удалось сделать то, чего еще нигде, никогда и никому сделать не удавалось.

Он пересадил сердце крупному животному – собаке. У собаки в груди билось два сердца. Одно – собственное, другое – вынутое из свежего трупа собаки. И оба сердца работали!

Опыт был повторен на нескольких десятках собак. Успех не оказался случайным. Опыты удавались у всех этих животных. У каждого из них рядом с его собственным сердцем ритмично сокращалось, гоня кровь по телу, добавочное, второе, пересаженное и прижившее сердце.

Пересадка представляла собой очень сложную операцию. Второе сердце своими сосудами подшивалось к крупным кровеносным сосудам в грудной клетке. Таким образом, оно включалось в круг кровообращения. Чтобы лучше обеспечить хороший результат операции, Демихов некоторым животным пересаживал вместе с сердцем и легкое, а иногда и оба легких. Тогда новое сердце имело уже часть своих сосудов и даже часть малого круга кровообращения.

Это явилось еще большим чудом экспериментального искусства.

Попутно вполне логичен вопрос: почему первое сердце у собаки не удалялось? Почему экспериментатор оставлял на месте старое сердце, пересадив новое? Почему работали оба сердца?

Это можно объяснить. Если кровообращение в теле собаки прекратится больше чем на 5–6 минут, то смерть животного будет неизбежной. Удаление одного сердца и начало функционирования другого, естественно, требуют времени. Одно сердце перестает работать, второе еще не начинает. Образуется пауза. Возникает опасность долгой остановки движения крови в организме, гораздо более продолжительной, чем срок в 5–6 минут. Тогда гибель неминуема. Ее нельзя предотвратить.

Сохранение на месте старого сердца обеспечивает, следовательно, бесперебойность кровообращения.

Конечно, такая операция, такое серьезное преобразование сердечно-сосудистой системы может и не пройти бесследно для организма животных. У них иногда действительно наступали перебои в сердечной деятельности и даже внезапные ее остановки.

У одной собаки с пересаженным сердцем это произошло в особенно резкой форме. Неожиданно стал слабеть пульс, кровяное давление упало очень низко. Было похоже, что приближается смерть, но затем, через 4–5 минут, пульс начал выравниваться, улучшаться, и всё опять пришло в нормальное состояние.

И вот тут, наблюдая за всем этим, Демихов стал свидетелем любопытнейшего явления. Оказалось, что действительно одно из двух сердец собаки прекратило работу. Это было первое, собственное сердце собаки, на котором пока продолжала лежать главная роль в кровообращении. Но пересаженное сердце, дававшее до того момента малозаметные, слабые толчки и слабые сокращения, вдруг наполнилось кровью и стало энергично сокращаться. Оно взяло на себя полностью функцию остановившегося врожденного сердца. Кровь снова побежала по всему телу. Жизнь восстановилась.

Второе сердце заменило первое.

Это было удивительное физиологическое явление.

В организме животных и людей существует взаимозаменяемость, компенсаторное замещение органов. Бывает, например, у человека так, что одна почка разрушается, предположим, из-за мочекаменной болезни или вследствие туберкулезного процесса. Такая почка не работает. Ее удаляют оперативным путем. И тогда вторая почка берет на себя функцию удаленной почки и даже увеличивается в объеме, чтобы выполнить подобную задачу.

Если перевязать крупный сосуд, крупную артерию, то функцию кровоснабжения принимают на себя мелкие артерийки, вплоть до капилляров. Они начинают разрастаться, чтобы пропустить всю массу крови. Иначе ткань, лишенная питания из-за перевязки сосуда, омертвеет. Всё это является физиологическим законом.

В поразительных опытах Демихова мы видим активное вмешательство советского ученого в законы природы, переделку живой природы.

Собаки с пересаженными сердцами жили до восьмидесяти дней. Погибали они не от дефектов пересадки, а от плевральных осложнений, от инфекций и разрушений соседних тканей, что указывает, разумеется, только на несовершенство самой техники пересадки такого тонкого и сложного аппарата, каким является сердце.

Понятно, что когда удастся улучшить способы производства пересадки, то осложнения исчезнут и новое сердце будет выполнять свою работу так же, как и нормальное сердце. Тогда и не понадобится сохранять прежнее сердце, уже изношенное. Оно будет удаляться в момент пересадки.

Собак не постигнет гибель. Наоборот, жизнь их удлинится, поддерживаемая свежим сердцем.

Но ведь все эти эксперименты ведутся на собаках не для того, чтобы увеличить продолжительность их жизни. Цель огромного труда советских ученых в конечном счете – это продление жизни человека.

Конечно, сейчас еще рано говорить о том, что ожидает исследователей в этой области. Но уже ясно, что могучая сила науки открывает и здесь новые, необычайные, хотя и очень отдаленные горизонты.

В этом решающую роль, обеспечивающую невиданные успехи, сыграет новый способ сшивания быстро, прочно и удобно кровеносных сосудов с помощью специального аппарата, впервые в мире предложенного советскими хирургами и конструкторами.

Замена больного сердца здоровым, когда она станет возможной, явится одним из величайших триумфов в истории медицины.

Надо надеяться, что и это завоевание сердца тоже будет достигнуто. Скорее всего его совершит самая передовая, поставленная в наиболее благоприятные условия наука – советская.

БОЛЬШОЕ ИСКУССТВО
Восстановительная хирургия

Двести лет назад

Примерно двести лет назад один из крупных биологов того времени выкопал недалеко от своего дома небольшой пруд и поселил в нем несколько тритонов. Ученый приносил им корм и целыми днями изучал их образ жизни, повадки и инстинкты.

Он завел тетрадь и записывал в нее подробности своих наблюдений. Но биолог занимался не только наблюдениями. Он производил над тритонами эксперименты, на первый взгляд очень странного и жестокого характера. Время от времени ученый вылавливал одного из тритонов и наносил ему повреждение, и не какое-нибудь пустяковое, а довольно крупное, например отрезал лапку.

Спустя некоторое время все тритоны, обитавшие в пруду, стали объектом подобных операций биолога. У одних он отсекал лапку, у других – хвост, у третьих – нижнюю челюсть, у четвертых – часть глаза. Многие из тритонов подвергались этой участи по нескольку раз.

Так продолжалось в течение трех месяцев.

Что же получилось через три месяца? Надо полагать, что по истечении этого срока в пруде находились уже не обычные тритоны, а тритоны-уроды, тритоны-инвалиды, тритоны-обрубки, – не так ли? На самом деле ничего подобного не произошло. Через три месяца почти все обитатели пруда по-прежнему имели нормальные конечности, челюсти, глаза. У них всё восстановилось: отсеченные части заменились новыми, такой же формы и величины, как и у тритонов, не подвергавшихся операции.

Ученый, тщательно ведший свои записи, точно подсчитал, какое количество частей он удалил у тритонов за время экспериментирования. Их оказалось… 687! И столько же их выросло у тритонов на том же месте.

То, что наблюдал биолог, было явлением необыкновенно высокой способности организма тритонов восстанавливать свои потерянные ткани и органы.

Такое свойство организма носит название способности к регенерации.

Способность к регенерации

Способность к регенерации проявляется у живых существ не в одинаковой степени.

Ящерица, если ее схватить за хвост, быстро ускользает. В пасти врага, напавшего на нее сзади, остается только оторвавшийся хвост. Пожертвовав хвостом, ящерица спасает свою жизнь.

Однако ящерица недолго бегает бесхвостою. Спустя некоторое время хвост снова у нее отрастает.

У обыкновенной пресноводной гидры из ее любой отрезанной части вырастает зрелый организм. Разрежьте ее на 10–20 кусочков, и из каждого образуется гидра с пищеварительной полостью, с щупальцами, окружающими ротовое отверстие.

Планарий, плоский червь, обитающий в прудах и болотах, – более сложно организованное, чем гидра, существо. У него есть и голова, и кишечник, и нервная система, и мышцы, и органы выделения. Если его разрезать, скажем, на 10 частей, то из каждой вырастает планарий с типичной формой тела, кишечником, нервной системой, мышцами. Но этого мало. Разделите головную часть планария продольными разрезами – образуется ряд полосок, но вскоре из каждой полоски вырастает голова. Советский биолог Лус получил таким способом многоголовые существа. Они походили на какие-то сказочные чудовища, только в сильно уменьшенных размерах.

У рака восстанавливается оторванная клешня. Отсеченная у лягушечьего головастика лапка вскоре заменяется новой, целой лапкой.

У птиц не отрастает ни голова, ни лапка, но всё же способность к регенерации есть и у них: поврежденный клюв, например, частично отрастает. Особенно ярко это явление выражено у утки.

Волк или лиса, настигая зайца, схватывает его за кожу спины. У зайца кожа в этом месте тонкая, чрезвычайно слабо связанная с подкожным слоем. Заяц спасается тем, что оставляет в зубах у хищника часть своей шкуры. Образовавшаяся на спине рана быстро затягивается и снова покрывается шерстью.

Волосяной покров хвоста белки тоже восстанавливается необыкновенно быстро.

Всё это объясняется тем, что условия существования развивают в тех или иных тканях животных большую или меньшую способность к регенерации.

Нужно отметить, что в науке, изучающей проблему регенерации, проведены за последние годы советскими учеными интересные исследования, меняющие во многом существующие взгляды на восстановительные процессы. Заключаются эти исследования в следующем.

До сих пор принято было считать, что, чем выше по своему строению организм, чем дифференцированнее его ткани и клетки, чем сложнее их биологическая роль и физиологические функции, тем меньше у этого организма способность восстанавливать потерянные ткани. Отсюда вытекало, что организм человека обладает минимальной способностью к регенерации. Взамен потерянной руки, ноги или даже пальца образуется только культя, лишенная каких бы то ни было признаков формы бывшей конечности. Регенерация у высших животных, а следовательно и в человеческом организме, выражается только в заживлении ран.

Но вот что показали опыты в этом направлении.

В гистологической лаборатории Института морфологии животных Академии наук СССР профессор А. Студитский и его сотрудники удаляли вылущением у кур бедренную кость. Таким образом, куры становились калеками. Они не могли ходить. Но через некоторое время уже можно было заметить, что на месте удаленной бедренной кости начинает отрастать новая бедренная кость.

Удивительно это? Конечно. Никогда раньше такое явление не наблюдалось у птиц. Потерянная кость, да еще такого большого размера, никогда не восстанавливалась.

Почему же в этой гистологической лаборатории бедро птицы снова образовывалось, принимало нормальную длину и толщину, выполняло все обычные функции?

Главная причина этого явления заключается в том, что при вылущении бедренной кости экспериментатор оставлял на месте надкостницу.

Надкостница – это тонкая пленка, покрывающая всю кость как бы тоненьким чехлом.

Оказалось, что надкостница является тем материалом, из которого растет и восстанавливается костная ткань.

Работы той же гистологической лаборатории показали, что у животных – у кроликов, у собак, например, – можно восстанавливать не только кости, но и мышцы. Основной опыт производился так: у кролика вырезали целиком икроножную мышцу. Опять-таки получался кролик-калека. Затем вырезанную мышцу подвергали измельчению. Эту массу, состоящую из раздробленной мышечной ткани, помещали на место, откуда удалена была мышца.

Через некоторое время уже можно было обнаружить образование новой мышцы, такой же, как отрезанная икроножная мышца. Удаленный орган восстанавливался. Животное переставало быть калекой.

Исследования и опыты профессора Студитского и его сотрудников открывают, таким образом, широкие перспективы в области восстановления утерянных органов у высших животных и у человека.

Нужно сказать, что наряду с работами лаборатории Студитского ведутся и другие исследования, связанные с регенерацией у высших животных. Они тоже чрезвычайно интересны. К ним относятся и экспериментальные данные, полученные профессором Хрущевым.