Поэты находили для сердца много лирических сравнений, но медики всегда сопоставляли его только с насосом. Насос… В таком случае, если мы думаем об искусственном сердце, речь должна идти о создании своего рода насоса, принимающего кровь из больших собирающих трубок — вен и перекачивающего ее в артерии, которые затем доставят ее дальше. Когда впервые возникла мысль построить такой насос, который смог бы заменить сердце, разумеется, было ясно, что это одна из труднейших задач, когда-либо возникавших перед изобретателем. Но в эпоху космических полетов и атомной энергии все казалось осуществимым, и некоторые врачи и инженеры отважились приступить к разрешению проблемы и создать первые искусственные сердца.
Само собой разумеется, в настоящее время может быть написана только первая глава романа об искусственном сердце. Но и она заслуживает признания, хотя мы знаем, сколь несовершенным бывает начало.
Создать искусственное сердце отважилась группа медиков и техников, работавшая в городе Кливленде, в штате Огайо (США). В существующей там клинике есть отделение, изготовляющее искусственные органы, им руководит доктор У. Колфф. Приступив к созданию искусственного сердца, конструкторы думали построить его так, чтобы можно было заменить им естественное сердце и поместить вместо него или рядом с ним в грудную полость человека.[8]
Как уже говорилось, задача заключалась в том, чтобы помочь утомленному сердцу. С этой целью были созданы и испытаны в эксперименте аппараты, которые должны были не заменить, а лишь поддержать ослабленное сердце. Попытки усилить кровообращение, которое становится недостаточным, делались и ранее другими врачами. Например, при помощи манжетки, наложенной вокруг сердца. В сущности, это был широкий рукав, напоминавший манжетку и обхватывавший сердце. Рукав заполняли воздухом в соответствии с ритмом бьющегося сердца и снова опорожняли, это поддерживало деятельность сердца и помогало ему выполнять свою задачу. Ритм наполнения и опорожнения, разумеется, регулировался особым аппаратом. Преимущество метода было в том, что на самое кровь никакого воздействия не оказывалось, и поэтому не возникало опасности, что кровь свернется и ее сгустки попадут с током крови в сосуды и органы, важные для жизни.
Но механическая поддержка деятельности бьющегося сердца оказывалась недостаточной, и поэтому все больше напрашивалась мысль о замене сердца механическим насосом. Колфф со своими сотрудниками первый взялся за разрешение такой задачи. С того времени в кливлендской клинике ими было построено и испытано в эксперименте несколько искусственных сердец. Их назвали «кардиомимами».
Каковы главные проблемы, возникающие при создании искусственного сердца, которое должно надолго и полностью заменить собою естественное? Прежде всего надо иметь в виду кровь, которой не должно быть нанесено вреда. Ведь как образование сгустков крови, так и разрушение красных кровяных телец чрезвычайно опасно для жизни человека, и это не позволило бы применить машину. Кроме того, насос должен иметь такие размер и форму, чтобы и его можно было поместить в грудную полость, причем большую роль играет и вес, так как насос нужен не чересчур тяжелый. Следующая проблема — теплота. Ведь во всякой машине часть энергии превращается в теплоту, количество которой, разумеется, не должно быть чрезмерным. Насос должен работать, как естественное сердце, то есть около 70 раз в минуту втягивать и затем выталкивать кровь и каждый раз в количествах, соответствующих меняющимся условиям работы организма. Наконец, следует подумать и о длительной работоспособности «кардиомима», ведь он должен работать в течение всей жизни человека.
Описать технические особенности искусственного сердца не легко. После бесчисленных предварительных опытов, наконец, создали несколько образцов, оказавшихся пригодными для применения, и хотя нельзя было утверждать, что они полностью соответствуют требованиям, все же при опытах на животных оказалось, что аппараты могут справиться с поставленной задачей. Они отличаются один от другого видом двигателя. Так, был построен роликовый насос с электрическим мотором. Желудочки сердца в нем заменены двумя рукавами, они находятся в цилиндрической коробке; мотор, расположенный в ее середине, обеспечивает опорожнение сердца; при этом достигается и хорошее наполнение «сердца», а так как клапаны между предсердиями и желудочками не нужны, модель могла бы быть вполне пригодной. Но вес и размеры аппарата слишком велики, чтобы его можно было поместить в грудную полость.
Электрический мотор приводит в действие и искусственное сердце маятникового типа. Желудочки сердца изготовлены из пластмассы и имеют форму мешочков, хорошо опорожнивающихся при маятникообразных движениях перегородки, но наполнение их — в фазу расслабления сердца — несовершенно.