html текст
All interests
  • All interests
  • Design
  • Food
  • Gadgets
  • Humor
  • News
  • Photo
  • Travel
  • Video
Click to see the next recommended page
Like it
Don't like
Add to Favorites

62 года искусственному сердцу. Самый главный мотор вчера, сегодня и завтра

Автор: Юрий Романов  08 марта 2014

8 марта 1952 года считается днём рождения «искусственного сердца». В этот день в Пенсильванском госпитале в Филадельфии в ходе операции у пациента было остановлено сердце, а его функции впервые в истории выполняло механическое устройство, дав возможность врачам в течение 50 минут оперировать больного.

01 

Ближайшим предшественником приборов искусственного кровообращения, вероятно, можно считать так называемый перфузионный насос, который в 1935 году изобрели Чарльз Линдберг и Алексис Каррель. Этот прибор предназначался для прокачки заменителя крови через ампутированные органы животных в процессе их транспортировки — чтобы поддерживать их жизнедеятельность. Кстати говоря, сам термин «искусственное сердце» предложили редакторы журнала Time, когда в 1938 году один из номеров его вышел в свет с фотографией перфузионного насоса на обложке.

02

Стоит отметить, что в 1925 году, ровно за 10 лет до «искусственного сердца» Линдберга-Карреля, вышел в печати знаменитый роман Александра Беляева «Голова профессора Доуэля», где подобная технология была основным фантастическим допущением сюжета. А источник вдохновения — да вот он: в этом же 1925-м С. Брюхоненко и С. Чекулин создали первый в мире аппарат, способный заменить сердце. В ходе своего сенсационного эксперимента им удалось с помощью аппарата поддерживать жизнь отделённой от туловища головы собаки в течение нескольких часов (на фото). Причём собака была в сознании и даже принимала пищу.

03

Что ж, давайте поглядим, что же удалось сделать за прошедшие годы в области создания искусственных заменителей сердца — в одной из самых (увы!) востребованных сегодня технологий.  

Вчера

В 50-х годах прошлого столетия над созданием всевозможных «искусственных сердец» работало множество компаний, однако далеко не все разработанные приборы дошли до стадии клинических испытаний. Один из первых удачных образцов был создан в лаборатории компании General Motors под руководством хирурга-кардиолога Додрилла в 1952 году. Аппарат Dodrill-GMR и стал тем первым в истории искусственным сердцем, с рассказа о котором мы начали разговор.

04

Аппарат этот во многом напоминал многоцилиндровый двигатель и был весьма несовершенен уже тем, что интенсивно разрушал клетки крови. В усовершенствованной конструкции аппарата Коуна и Мастарда (1953 год) желудочки сердца были смоделированы резиновыми ёмкостями, которые периодически сжимались внешними металлическими штоками.

сердце2

Наибольшее распространение в середине прошлого века получили аппараты искусственного кровообращения на базе конструкции Джона Гиббона, усовершенствованной врачами клиники Майо в Миннесоте. Аппарат Майо — Гиббона стал массово использоваться в клиниках с 1957 года.

майо_гиббон 

А первый образец имплантируемого искусственного сердца в 1969 году представили научной общественности Д. Лиотта и Д. Кули (США). Их прибор поддерживал жизнь пациента в течение 64 часов, пока готовилось к операции человеческое сердце-трансплантат. Начиная с этого момента прогресс в технологии искусственных сердец очень наглядно отражает график длительности непрерывной работы аппаратов:

график

Сегодня

Первая имплантация искусственного сердца, рассчитанного на длительный срок эксплуатации, была проведена 2 декабря 1982 года в Медицинском центре Ютского университета (США). Пациенту имплантировали аппарат Jarvik-7, названный так в честь изобретателя Р. Джарвика (на фото он со своим аппаратом).

05

Jarvik-7 был изготовлен из полиуретана с резиновыми мембранами, игравшими роль поршней. Подводимый извне сжатый воздух растягивал мембраны, которые выталкивали кровь через клапаны в артерии. 

В дальнейшем усилия конструкторов были направлены на создание полностью автономных имплантируемых аппаратов искусственного кровообращения, не требующих подвода извне электроэнергии по проводам или же пневмо- либо гидравлического давления по трубопроводам. В качестве примера одного из удачных образцов таких аппаратов можно привести искусственное сердце AbioCor, разработанное компанией Abiomed.

сердце1

Искусственное сердце AbioCor имеет встроенный электродвигатель и аккумулятор, заряжать который можно через кожные покровы больного (без проводов). Полностью заряженный аккумулятор даёт возможность больному свободно двигаться в течение часа, после чего необходимо подключить зарядное устройство. Гарантийный срок службы аппарата — 18 месяцев. К сожалению, ещё ни разу больной с имплантированным искусственным сердцем AbioCor не пережил этот гарантийный срок…

Завтра
Существующие сегодня образцы искусственных сердец не сильно отличаются друг от друга конструктивно, будучи в основе своей всего лишь механическими насосами. Надежды на создание в будущем всё более совершенных искусственных сердец связаны сегодня не с механикой, а с технологиями стволовых клеток.

Учёные, исследующие процессы превращения универсальных стволовых клеток в специфические клетки тканей того или иного органа, в последние несколько лет добились впечатляющих успехов в деле выращивания мышечной ткани сердца и даже отдельных его компонентов. В 2004 году в Массачусетском технологическом институте группа исследователей под руководством Горданы Вуняк-Новакович впервые вырастила ткань сердечной мышцы, обладающей способностью сокращаться под воздействием электрических импульсов. А в 2007-м серьёзного успеха добились британские учёные из клиники Harefield. Группа исследователей под руководством Магди Якуба сумела вырастить из стволовых клеток важнейшую деталь сердца — клапан.

мыша2

В марте прошлого года сенсационное известие пришло из Питсбургского университета. Исследователям удалось полностью убрать из сердца крысы все клетки, оставив лишь «каркас» — матрикс из белковой соединительной ткани. После этого, матрикс «заселяли» стволовыми клетками, полученными из человеческих клеток фибробластов путём специальной процедуры Яманаки — Гардона (за открытие такой возможности Синъя Яманака и Джон Гардон в 2012 году получили Нобелевскую премию).

После 20-дневной инкубации, в течение которой стволовые клетки превращаются в клетки тканей сердца, исследователи получили крысиное (конструктивно), но человеческое (по клеточному составу) сердце, не содержащее ни одной небиологической детали. Более того, полученное таким образом сердце самостоятельно запустилось в работу, его пульс составил 40–50 ударов в минуту. Мышечная ткань оказалась чувствительной к воздействию гормонов, управляющих частотой сердцебиения, но, будучи лишённой нервов, пока не способна воспринимать управляющие сигналы нервной системы. 

Параллельно развивается ещё одно направление создание искусственных живых органов — технология 3D-биопринтеров, «печатающих» живые органы (и сердце в том числе) специальными «чернилами», которые состоят из помещённых в гелевый матрикс живых клеток ткани. Технология сегодня развивается с потрясающей быстротой, но это уже тема отдельного разговора.

06 

Читать дальше
Twitter
Одноклассники
Мой Мир

материал с computerra.ru

38
    +20 surfers

      Add

      You can create thematic collections and keep, for instance, all recipes in one place so you will never lose them.

      No images found
      Previous Next 0 / 0
      500
      • Advertisement
      • Animals
      • Architecture
      • Art
      • Auto
      • Aviation
      • Books
      • Cartoons
      • Celebrities
      • Children
      • Culture
      • Design
      • Economics
      • Education
      • Entertainment
      • Fashion
      • Fitness
      • Food
      • Gadgets
      • Games
      • Health
      • History
      • Hobby
      • Humor
      • Interior
      • Moto
      • Movies
      • Music
      • Nature
      • News
      • Photo
      • Pictures
      • Politics
      • Psychology
      • Science
      • Society
      • Sport
      • Technology
      • Travel
      • Video
      • Weapons
      • Web
      • Work
        Submit
        Valid formats are JPG, PNG, GIF.
        Not more than 5 Мb, please.
        30
        surfingbird.ru/site/
        RSS format guidelines
        500
        • Advertisement
        • Animals
        • Architecture
        • Art
        • Auto
        • Aviation
        • Books
        • Cartoons
        • Celebrities
        • Children
        • Culture
        • Design
        • Economics
        • Education
        • Entertainment
        • Fashion
        • Fitness
        • Food
        • Gadgets
        • Games
        • Health
        • History
        • Hobby
        • Humor
        • Interior
        • Moto
        • Movies
        • Music
        • Nature
        • News
        • Photo
        • Pictures
        • Politics
        • Psychology
        • Science
        • Society
        • Sport
        • Technology
        • Travel
        • Video
        • Weapons
        • Web
        • Work

          Submit

          Thank you! Wait for moderation.

          Тебе это не нравится?

          You can block the domain, tag, user or channel, and we'll stop recommend it to you. You can always unblock them in your settings.

          • computerra.ru
          • ученые
          • мышцы
          • эксперименты
          • домен computerra.ru

          Get a link

          Спасибо, твоя жалоба принята.

          Log on to Surfingbird

          Recover
          Sign up

          or

          Welcome to Surfingbird.com!

          You'll find thousands of interesting pages, photos, and videos inside.
          Join!

          • Personal
            recommendations

          • Stash
            interesting and useful stuff

          • Anywhere,
            anytime

          Do we already know you? Login or restore the password.

          Close

          Add to collection

             

            Facebook

            Ваш профиль на рассмотрении, обновите страницу через несколько секунд

            Facebook

            К сожалению, вы не попадаете под условия акции