Футурология

Механическое перекачивание крови

Носимые и импланти­руемые устрой­ства, пере­качи­вающие кровь

Несколько лет

Печень

Очистка крови от большого набора токсинов и ряд других функций

Стационар­ные и но­си­мые устрой­ства, очища­ющие кровь и вос­пол­няющие часть других функций

2–4 суток

Легкие

Наполнение кро­ви кислородом и удаление угле­кис­лого газа

Стационар­ные и носимые устрой­ства, на­пол­няющие кровь кис­лородом и удаля­ющие углекислый газ

Обычно до месяца, изредка — 2–3 месяца

Киборгизация жизнеобеспечения чрезвычайно важна для продления жизни, поскольку в подавляющем большинстве случаев стареющий человек умирает именно из-за отказа жизненно важных органов.

Искусственные органы не стареют, допускают ремонт и замену и теоретически могут использоваться неограниченно долго. Если удастся без побочных эффектов перевести на искусственную основу всю систему жизнеобеспечения, тогда биологически стареющим звеном останется лишь мозг. И при условии преодоления нейродегенеративных заболеваний, которые, возможно, связаны со старением системы жизнеобеспечения, человек сможет прожить 200–300 лет.

Рассмотрим успехи киборгизации жизнеобеспечения на примере искусственного сердца.

Этапы развития технологий искусственного сердца (ИС)

Годы

Основные достижения

Клю­чевые исследо­ватели

1920-е

Построены первые стационарные искусственные кровяные насосы (стационарные ИС). С помощью этих насосов и донорских легких в экспериментах впервые поддерживается жизнедеятельность изолированных голов собак. Максимальное время использования насосов — порядка нескольких часов. Более длительное использование невозможно из-за множества побочных эффектов — заражение крови, тромбообразование и т. д.

Сергей Брюхоненко, Сергей Чечулин

1930-е

Первое экспериментальное имплантируемое ИС поддерживает жизнь собаки в течение полутора часов

Владимир Демихов

1950-е

Первый клинически применимый стационарный аппарат, состоящий из кровяного насоса и оксигенатора (аппарат «сердце-легкие») впервые позволяет делать операции на сердце с временным выключением органа из системы кровообращения

Джон Гиббон

1960-е

Пациентам впервые имплантированы устройства двух типов: вспомогательное ИС, работающее в паре с ослабленным биологическим сердцем (1963), и полнофункциональное ИС (1969). Первое устройство проработало 4 суток, после чего пациент восстановился. Второе устройство проработало 3 суток, после чего пациент получил орган от донора (но вскоре умер)

Майкл Дебейки, Доминто Лиотта, Дентон Кули

1970-е

В экспериментах на животных максимальное время использования полнофункциональных ИС возрастает с 10 дней до года

Виллем Кольф, Роберт Джарвик

1980-е

Пациентам имплантированы новые полнофункциональные ИС

Jarvik-7

. Пациент Барни Кларк (1982) прожил 112 суток, пациент Уильям Шредер (1984) прожил 620 дней, поставив абсолютный рекорд, до сих пор не превзойденный полнофункциональными ИС

Уильям Девриз

1990-е

Основное внимание исследователей смещается с полнофункциональных ИС на вспомогательные. Вспомогательные устройства имеют меньшую мощность, чем полнофункциональные, но более безопасны для пациентов. Обычно их мощности хватает, чтобы избежать трансплантации донорского сердца. Вспомогательные ИС начинают массово входить в медицинскую практику

Роберт Джарвик, Бад Фрейзер и многие другие

2000-е

Вспомогательные ИС побивают двухлетний рекорд ИС

Jarvik-7

. К концу декады максимальное время жизни пациентов со вспомогательными ИС достигает, по разным данным, 7–9 лет. В массовое применение входит новая прямоточная схема, при которой кровь перекачивается высокоточной турбиной без пульса. Несмотря на кажущуюся нефизиологичность, такой способ оказался более предпочтителен по энергоэффективности, надежности и компактности устройств. Счет пациентов идет на тысячи

Множество компаний

Начало

2010-х

Пациенту впервые имплантировано полнофункциональное ИС, собранное из двух прямоточных вспомогательных ИС

Heartmate II

. По отдельности

Heartmate II

уже использовались некоторыми пациентами более 6 лет. Вполне вероятно, что новое полнофункциональное ИС также сможет побить рекорд

Jarvik-7

. Помимо этого разработана и тестируется революционно новая 13-камерная конструкция полнофункционального ИС, обещающая обеспечить высокую надежность при крайне малой стоимости — порядка 2000 долларов

Бад Фрейзер, Уильям Кон, Суджой Кумар Гуха

Максимальное время непрерывного использования искусственных сердец и искусственных легких с экстраполяцией на ближайшее будущее (по материалам работы Виктора Аргонова «Искусственные органы как путь к радикальному продлению жизни»)