Альманах "Эврика"-84

Медики же, наоборот, были склонны чрезмерно усложнять проблему. Им казалось невероятным, что «искусственное сердце» может быть устроено совсем не так, как природное. Что даже форма его может быть иной. А идея вживлять только часть аппарата, оставляя громоздкие блоки «за бортом» организма, им вообще поначалу казалась абсурдом. Словом, понадобились немало терпения и годы совместной работы, чтобы у разных специалистов выработался общий подход к проблеме. Инженерам пришлось учиться у врачей и биологов, медикам — осваивать инженерные навыки. И всем вместе — отвыкать от традиционных взглядов и представлений.

Человечество ставило перед собой не так уж много задач, по сложности соизмеримых с созданием искусственных органов. Возьмите, например, наше сердце. На первый взгляд оно напоминает немудреный насос, который без устали гонит кровь. А на самом деле представляет собой сложнейшую систему с прямыми и обратными связями, чутко откликающуюся на все потребности организма. Буквально за мгновения оно может резко изменить режим работы и вместо четырех прогонять до тридцати пяти литров крови в минуту. Но еще удивительнее исключительная прочность его нежных тканей, которая до сих пор приводит в изумление инженеров. Ведь сердце совершает около сорока миллионов (!) сокращений в год. От таких нагрузок в самом прочном из известных нам материалов возникли бы усталостные напряжения, и он разрушился бы. А сердце без остановки работает многие годы.

Работу над «искусственным сердцем» для человека пришлось подразделить на два этапа. Цель первого из них — разработать аппарат, лишь часть которого будет вживляться в организм, а управляющая система останется за его пределами. Такие аппараты предназначены для работы в течение сравнительно короткого срока — до нескольких недель, с тем чтобы за это время больному можно было подыскать подходящее сердце для пересадки. Видимо, такое «искусственное сердце» будет создано уже в ближайшие годы. Во всяком случае, на состоявшемся недавно международном симпозиуме в Варшаве большинство специалистов, работающих над этой проблемой, сошлись на том, что можно уложиться в срок от двух до пяти лет.

Цель второго этапа — создание полностью вживляемого «искусственного сердца», которое могло бы работать многие годы. Это уже задача на несколько порядков сложнее. Дело не только в материалах исключительной прочности и эластичности, которых мы пока не имеем и которые надо создать. Необходимо уменьшить управляющую систему хотя бы до размеров обыкновенного стакана и создать миниатюрные источники с необходимым для многолетней работы запасом энергии. Пути решения этих проблем уже достаточно четко обозначены. Но думаю, что понадобится не меньше двадцати-тридцати лет напряженной работы, прежде чем первое «искусственное сердце» заработает в груди человека.

А есть ли у человека такие органы, искусственный эквивалент которых можно создать быстрее?

Есть. Хирурги давно уже вживляют больным, например, искусственные сердечные клапаны—кардиостимуляторы. У нас в институте недавно созданы искусственные желудочки, которые действуют параллельно с сердцем и берут на себя большую часть работы7 по перекачке крови. Но главная задача — создать замену тем органам человека, выход которых из строя грозит непоправимыми последствиями. А среди них, увы, нет простых.

Скажем, разработка искусственного легкого оказалась настолько сложной задачей, что лишь недавно удалось создать стационарные аппараты, которые насыщают кровь кислородом во время операций на открытом сердце. Они же поддерживают организм в течение длительного времени при тяжелой дыхательной недостаточности, например при двустороннем воспалении легких. Однако до создания искусственного легкого, которое можно было бы вживить в организм, пока еще очень далеко.

Огромных усилий потребовала и такая задача, как создание аппарата, выполняющего функции поджелудочной железы. Необходимость в нем во многом вызвана тем, что при тяжелых формах диабета больным приходится вводить инсулин с помощью шприца. И каждая такая инъекция вызывает в организме большие «пиковые» нагрузки. Искусственная же поджелудочная железа почти точно имитирует работу природной: она выделяет инсулин в кровь постоянно, микродозами, даже увеличивает его количество, например во время приема пищи.

Пока наиболее совершенные из этих устройств представляют собой стационарные аппараты размером с домашний холодильник. Они работают по принципу обратной связи: автоматически определяют содержание сахара в крови пациента и тут же вводят необходимую дозу инсулина. Обычно эти аппараты применяются в экстренных случаях, когда, например после операции, надо в течение нескольких дней помочь организму набрать силы. Но уже появились и другие, так называемые паракорпоральные: они будут крепиться к плечу или предплечью, и человек сможет носить их постоянно. А затем мы надеемся создать и миниатюрною аппараты, целиком вживляемые в организм…