Движущиеся альвеолы. "Человек амфибия"

Движущиеся альвеолы. "Человек амфибия"

При операции на сердце во временной заме­не нуждается не только сердце, но и легкие, так как в легочном русле останавливается кровоток, поддерживаемый правым желудоч­ком, и кислород не поступает к тканям. Заме­нить легкие — это значит искусственно соз­дать огромную площадь соприкосновения кро­ви с воздухом. Если в организме кровь омывает неподвижные легочные пузырьки — альвеолы, заполненные вдыхаемым воздухом, то в пер­вых искусственных легких — оксигенатоpax, наоборот, альвеолы сами двинулись навстречу потоку крови. Это были пузырьки воздуха или кислорода, появляющиеся из от­верстий специального фильтра и устремляю­щиеся вверх через толщу крови, заполняющей цилиндрический сосуд оксигенатора. На смену пузырьку, пустившемуся в путь, тотчас обра­зуется новый, и десятки тысяч их превращают кровь в цилиндре в сплошную пену, суммар­ная поверхность которой исчисляется квадрат­ными метрами. Насыщение тонкой пленки кро­ви кислородом происходит быстро, непрерывно сменяющиеся в оксигенаторе порции ее успе­вают получить необходимое количество этого газа. При использовании пенных оксигенаторов возникала опасность попадания в кровенос­ную систему небольших пузырьков газа. Тогда были созданы так называемые пленочные ис­кусственные легкие. В них тонкий слой крови плавно растекается по металлическим или пластмассовым пластинам в атмосфере кисло­рода. Площадь соприкосновения жидкости и газа увеличивается за счет непрерывного дви­жения пластин и быстрой смены слоя крови. Так, в одном из аппаратов вращается вере­ница из сотни насаженных на одну ось верти­кальных дисков, на треть погруженных в кровь. Кровь захватывается дисками, расплывается по их гладкой поверхности и стекает обратно, уже насыщенная кислородом. Так как вра­щаются они довольно быстро, до ста оборотов в минуту, то площадь контакта крови с возду­хом за этот период достигает внушительной цифры в 150—200 м² и организм получает достаточное количество кислорода.

«ЧЕЛОВЕК-АМФИБИЯ»

Во время прямого контакта крови с кисло­родом, оказывается, происходят и нежелатель­ные явления. Например, испарение жидкости. Как оно ни мало, но в слое крови толщиной в сотые доли миллиметра оно может привести к изменению концентрации солей или ионов, частичному свертыванию и разрушению белков крови. В легких этому препятствует стен­ка альвеолы, отделяющая воздух от крови. Толщина ее ничтожна. Представьте лист бу­маги, расщепленный еще на 10 000 слоев. Если бы даже технике удалось получить такую пленку, то она была бы настолько непрочна, что разрушалась бы под действием текущей крови. К счастью, оказалось, что кислород достаточно хорошо проникает через значитель­но более толстый слой некоторых полимеров, таких, как полиэтилен, тефлон и др. Перепон­ка из этих материалов толщиной в 0,01 — 0,02 мм и заменяет стенку альвеолы в так называемых мембранных оксигенаторах, отде­ляя циркулирующую кровь от кислорода. Внешне искусственные альвеолы мало напо­минают настоящие. В одном случае это пла­стины площадью в 0,5 м², по одну сторону которых находится кровь, а по другую — газовая смесь. В другом — вращающийся ци­линдр, наружная стенка которого омывается кровью, а внутрь подается кислород, даже не газообразный, а растворенный в воде — аэрозоль. Получаются, строго говоря, не лег­кие, а жабры. Впрочем, «человек-амфибия», которому приходится пользоваться этими ис­кусственными жабрами, оказывается даже в лучшем положении, чем больной с искусст­венными легкими. Аэрозоль позволяет создать значительные концентрации высокоактивного молекулярного кислорода, тем самым улуч­шить насыщение им крови. Альвеолы настоя­щих легких исправно служат на протяжении десятков лет. К сожалению, этого нельзя ска­зать об искусственных. На них постепенно откладывается слой свернувшегося белка кро­ви, ухудшающий проницаемость пленки, тая­щий опасность тромбоза¹ сосудов и других осложнений. Мертвая ткань, лишенная обмена веществ, не самообновляющаяся и не выде­ляющая веществ, растворяющих белок, не в состоянии избавиться самостоятельно от этого губительного панциря. Убрать его можно толь­ко вместе с «легкими». Так и делают. Искусст­венные «легкие»,сделанные из пластмассы, удобно использовать только в одной операции.

¹ Тромбоз сосудов — образование сгустка крови (тромба) в просвете стенки сосуда.