Современный аппарат искусственного кровообращения (АИК, рис. 36) представляет собой сложное техническое устройство, которое не только перекачивает кровь, но и обогащает ее кислородом. Практически это искусственный аппарат "сердце — легкие". С помощью специальных пластмассовых трубок его подключают к организму больного. Из тела больного кровь поступает в аппарат. Чтобы она не свернулась в трубках и камерах аппарата, в нее вводят противосвертывающее вещество гепарин. В аппарате кровь поступает в искусственные легкие. Здесь кровь насыщается кислородом и освобождается от углекислого газа. Отсюда обогащенная кислородом кровь поступает в камеру насоса с пластмассовыми стенками (предохраняют от свертывания!), который и нагнетает ее в артерии больного. Понятно, что аппарат искусственного кровообращения надежно стерилизуют. С помощью такого аппарата у больного можно на время операции полностью остановить сердце, освободив его от крови (операция на "сухом" сердце).
При помощи сходного аппарата осуществляют и местное кровообращение в отдельных частях тела при лечении некоторых злокачественных опухолей. Пережимая кровеносные сосуды, выключают подвергнутую лечению часть тела из общего кровообращения организма и добавляют в циркулирующую в ней кровь противоопухолевые препараты в концентрациях, во много раз превышающих допустимые для целого организма.
Для того чтобы при длительных операциях снизить потребность тканей организма в кислороде, прибегают к специальному охлаждению крови в теплообменниках. При охлаждении организма (гипотермии) снижается интенсивность обмена веществ в тканях, что дает возможность на время уменьшить их снабжение кровью.
Гипотермия
Метод гипотермии при операциях на сердце применяют около 20 лет. Температуру тела человека снижают до 30,5- 31° С. Достигают этого различными способами. Вводят в организм лекарственные вещества, снижающие обменные процессы. Больному дают наркоз, после чего его погружают в ванну со льдом или на тело надевают специальный скафандр, по трубкам которого протекает охлаждающий раствор. Изучаются и другие методы гипотермии.
После операции больного обкладывают грелками и постепенно доводят температуру тела до 37-38° С.
Дефибрилляторы
Чтобы восстановить работу остановленного на время операции сердца, иногда достаточно применить легкий массаж. При этом врач ритмично сжимает сердце руками. Но иногда этого оказывается недостаточно. Может случиться и так, что сердце, возобновив свою деятельность после операции, через несколько часов начинает беспорядочно сокращаться или совсем останавливается. Для восстановления сокращений остановившегося или судорожно подергивающегося (фибриллирующего) сердца применяют дефибрилляторы. Аппарат для дефибрилляции сердца генерирует одиночный импульс продолжительностью 0,01 сек. На поверхность грудной клетки накладывают электроды, и через тело человека пропускают конденсаторный разряд напряжением 4-5 тыс. в. Разряд такого напряжения вызывает одновременное возбуждение всех волокон мышцы сердца, в связи с чем восстанавливаются сердечные сокращения. Кратковременное пропускание тока такого высокого напряжения безопасно для человека.
Вопросы и задание к главе "Кровообращение"
1. Почему в сердце сокращения чередуются с расслаблениями?
2. Кровь из сердца выбрасывается толчками, а в артериях она движется непрерывно. Почему?
3. От чего зависит величина кровяного давления?
4. Какое значение имеет замедление тока крови в капиллярах?
5. Что заставляет кровь двигаться по кровеносным сосудам к сердцу?
6. Прощупайте пульсовые толчки на лучевой артерии. Подсчитайте пульс за 1 мин. Теперь сделайте 30 приседаний и снова подсчитайте пульс. Как изменился пульс после физической нагрузки? Объясните это явление.
Глава IV. Дыхание
1. Газообмен в легких и тканях
Значение дыхания
Дыхание — жизненно необходимый процесс постоянного обмена газами между организмом и окружающей его внешней средой. В процессе дыхания человек поглощает из окружающей среды кислород и выделяет углекислый газ.
Почти все сложные реакции превращения веществ в организме идут с обязательным участием кислорода. Без кислорода невозможен обмен веществ, и для сохранения жизни необходимо постоянное поступление кислорода. В клетках и тканях в результате обмена веществ образуется углекислый газ, который должен быть удален из организма. Накопление значительного количества углекислого газа внутри организма опасно. Углекислый газ выносится кровью к органам дыхания и выдыхается. Кислород, поступающий в органы дыхания при вдохе, диффундирует в кровь и кровью доставляется к органам и тканям.
В организме человека и животных нет запасов кислорода, и поэтому непрерывное поступление его в организм является жизненной необходимостью. Если человек в необходимых случаях может прожить без пищи более месяца, без воды до 10 дней, то при отсутствии кислорода необратимые изменения наступают уже через 5-7 мин.