Перейти в начало сайта Перейти в начало сайта
Электронная библиотека «Наука и техника»
n-t.ru: Наука и техника
Начало сайта / Препринт / Техника сегодня
Начало сайта / Препринт / Техника сегодня

Научные статьи

Физика звёзд

Физика микромира

Журналы

Природа

Наука и жизнь

Природа и люди

Техника – молодёжи

Нобелевские лауреаты

Премия по физике

Премия по химии

Премия по литературе

Премия по медицине

Премия по экономике

Премия мира

Книги

Вода знакомая и загадочная

Как мы видим то, что видим

Квантовый мир

Пионеры атомного века

Среди запахов и звуков

Ученые – популяризаторы науки

Издания НиТ

Батарейки и аккумуляторы

Охранные системы

Источники энергии

Свет и тепло

Научно-популярные статьи

Наука сегодня

Научные гипотезы

Теория относительности

История науки

Научные развлечения

Техника сегодня

История техники

Измерения в технике

Источники энергии

Наука и религия

Мир, в котором мы живём

Лит. творчество ученых

Человек и общество

Образование

Разное

Сердечная недостаточность произвела на свет искусственные сердца


По данным Американской кардиологической ассоциации (American Heart Association), ежегодно американские врачи выявляют 550 тысяч новых случаев этой болезни. Примерно каждый второй человек с таким диагнозом живет не более пяти лет после появления первых клинических симптомов заболевания, а каждый десятый – не дольше года. Если в начале 1980-х годов от сердечной недостаточности ежегодно погибало около 100 тыс. американцев, то сейчас этот трагический показатель составляет не менее 250 тыс. Для сравнения: ежегодная смертность от самого массового сердечного заболевания – ишемической болезни сердца, превышает эту цифру только в два раза.

Взрослое население США подвержено ожирению, повышенному артериальному давлению и сахарному диабету. Все эти патологии резко повышают риск возникновения сердечно-сосудистых заболеваний, которые могут заканчиваться развитием сердечной недостаточности. Несомненную роль играет и наличие огромного числа людей без медицинских страховок, которые чаще страдают хроническими патологиями. Есть и другие причины, в частности, генетические.

Сердечная недостаточность уже легла тяжким бременем на американское здравоохранение. Расходы на борьбу с этим заболеванием сейчас более чем в 2 раза превышают средства, уходящие на борьбу со всеми формами рака. Принято считать, что одни лишь прямые и косвенные затраты на лечение сердечной недостаточности составляют 24 млрд долл., в то время как общая сумма экономических потерь от этой болезни превышает 40 млрд долл. Около 80% ее жертв вынуждены не реже двух раз в году ложиться в больницу. Сердечная недостаточность занимает первое место в списке всех причин госпитализации американцев старше 65 лет.

Механизм этой болезни следующий. Человеческое сердце имеет две верхние камеры (правое и левое предсердия) и две нижние (правый и левый желудочки). Насыщенная углекислым газом и бедная кислородом кровь попадает по венам в правое предсердие и после сокращения правого желудочка уходит к легким. В легочных капиллярах кровь обогащается кислородом, избавляется от углекислоты и уходит по легочным венам в левое предсердие. Так происходит передвижение крови по малому кругу кровообращения. Из левого предсердия богатая кислородом кровь проходит в левый желудочек, который, в свою очередь, нагнетает ее в аорту. Из аорты кровь направляется ко всем тканям и органам, после чего возвращается в левое предсердие – это цикл большого круга кровообращения.

Сердечной недостаточностью называется такое состояние, при котором сердце не обеспечивает организм кровью в необходимом для нормальной жизнедеятельности объеме. В этом случае сердечная мышца (миокард) не может нормально перекачивать кровь по одному из кругов кровообращения или, в самых тяжелых случаях, по обоим. Такие нарушения кровообращения могут быть связаны с поражением как самого миокарда и аорты, так и периферических артерий и сердечных клапанов.

Чаще всего (в 80% случаев) встречается левожелудочковая недостаточность, которая обычно развивается как осложнение порока митрального клапана, нарушений сердечного ритма (аритмии) и ишемической болезни сердца, особенно на фоне далеко зашедшей гипертонии. По мере прогрессирования сердечной недостаточности в различных органах начинает накапливаться избыточная жидкость, и возникают застойные явления – отсюда и название болезни. При недостаточности левого желудочка жидкость прежде всего задерживается в легких, что приводит к затруднению дыхания и учащающимся приступам одышки, а в особо тяжелых случаях – к отеку легких. При правожелудочковой недостаточности жидкость застаивается на стопах, лодыжках, голенях и бедрах, а также в печени и брюшной полости. При всех формах сердечной недостаточности различные органы в той или иной степени испытывают недостаток кислорода и питательных веществ, что вызывает целый букет опасных последствий, многие из которых чреваты угрозой летального исхода.

Иногда врачам удается полностью устранить исходные причины болезни, например, с помощью операции на митральном клапане или клапанах аорты. В тех случаях, когда сердечная недостаточность появляется как следствие инфекционного заболевания, могут помочь антибиотики. Если в ее основе лежит аритмия, больным вживляют электронные кардиостимуляторы или назначают препараты, которые восстанавливают правильный темп сердечных сокращений. При хронической сердечной недостаточности пациентам рекомендуют малосолевую диету, которая препятствует задержке жидкости в организме и тем способствует возникновению отеков, а также назначают мочегонные средства. Применяются препараты для расширения кровеносных сосудов и нормализации работы гормонов, избыток которых стимулирует сердечную недостаточность. Если сердечная недостаточность развивается на фоне ишемической болезни сердца, часто помогает аортокоронарное шунтирование. В последние годы особо тяжелую сердечную недостаточность пытаются устранять с помощью новых хирургических операций, например, аневризмэктомии – отсечения неработающей части сердца. При терминальной сердечной недостаточности, не поддающейся лечению лекарственными средствами, единственным апробированным выходом остается пересадка сердца.

Американская кардиология и медицинская индустрия являются мировыми лидерами в создании электронно-механических протезов сердца, которые помогают жертвам самых тяжелых форм сердечной недостаточности дождаться донорского сердца или просто продлевают им жизнь, если такая пересадка не имеет шансов на успех. Все эти устройства вживляются в грудную клетку больного и принимают участие в перекачке крови. Подобные кардиопротезы разделяются на два типа. Одни приборы подсоединяются к работающему сердцу и облегчают перекачку крови по большому кругу кровообращения. Их называют помощниками левого желудочка (left ventricular assist devices, LVADs). Сейчас в ходу несколько моделей LVAD, причем есть больные, которые прожили с одним таким протезом свыше шести лет.

Протезы второго типа имплантируются на место удаленного сердца и полностью берут на себя его функции. Подобные устройства, которые перекачивают кровь и по большому, и по малому кругам, принято называть тотальными искусственными сердцами (Total Artificial Heart, TAH). Первый подобный протез, изобретенный доктором Доминго Лиотта (Domingo Liotta), был использован для спасения жизни больного еще 35 лет назад. 4 апреля 1969 года кардиохирург подсадил его 47-летнему пациенту, страдающему тяжелейшей сердечной недостаточностью. Протез проработал трое суток, после чего больному успешно имплантировали донорское сердце. Десятью годами позже американец Роберт Джарвик (Robert Jarvik) создал искусственное сердце улучшенной конструкции Jarvik-7. В 1982 году первый реципиент этого кардиопротеза прожил с ним 112 суток, в течение всего этого срока он ни разу не смог оставить больницу. За последующие три года протез вживили еще пяти безнадежным больным, одному из которых он подарил более двадцати месяцев жизни. После ряда модификаций это устройство использовали для сотен экспериментальных операций, некоторые из которых оказались весьма успешными.

Работу над усовершенствованием протеза Jarvik-7 продолжила фирма SynCardia Systems. Созданный ею протез CardioWest представляет собой искусственные желудочки, изготовленные из полиуретана. Для его установки хирург отсекает нижнюю половину сердца и подключает протез к обоим предсердиям. CardioWest приводится в действие сжатым воздухом, который нагнетается с помощью компрессора. Компрессор и управляющий им электронный блок смонтированы на колесной панели, которую обладатель протеза возит за собой. Эта система дает возможность пациенту не только перемещаться в пределах больницы, но и заниматься лечебной физкультурой.

Четыре года назад в США и Европе начались клинические испытания последнего творения Джарвика, модели Jarvik 2000. Это самый компактный и легкий из всех кардиопротезов типа LVAD, известных к настоящему времени. Он представляет из себя ротационный электрический насос размером с палец, который имплантируется непосредственно в левый желудочек. Насос соединен вживленными проводами с электрическим аккумулятором и электронным управляющим устройством, которые пациент носит на поясе. Хотя Jarvik 2000 весит всего 90 гр, он способен перекачивать от трех до восьми литров крови в минуту. Интересно, что первый европейский реципиент нового протеза, англичанин Питер Хаутон, прожил с ним без малого четыре с половиной года и до сих пор находится в настолько великолепной форме, что даже занимается горным туризмом. Он опубликовал две книги о своей жизни с имплантированным искусственным сердцем и прочитал множество лекций в различных странах.

Искусственное сердце AbioCor разработано американской фирмой ABIOMED Incorporated. Этот кардиопротез типа TAH представляет собой двухкамерный насос весом 900 г, изготовленный из титана и пластмассы. Он питается энергией от батареи, которая имплантируется в брюшную полость пациента. Эта батарея периодически подзаряжается от внешнего источника, посылающего энергию в виде пучка микроволн. Передающий излучатель и питающий его аккумулятор располагаются в отдельном блоке, который прикреплен к поясу обладателя протеза. Первая операция по установке кардиопротеза AbioCor была проведена в 2001 году. Оно было имплантировано 59-летнему больному, который страдал сердечной недостаточностью в терминальной стадии. Обладатель этого сердца прожил с искусственным сердцем 151 день. Второму по счету обладателю этого аппарата повезло больше – он жил с ним почти 17 месяцев, причем часть этого времени провел дома, а не в клинике. Позднее AbioCor получили еще несколько больных, ни один из которых не побил рекорд. Недавно фирма ABIOMED сообщила о разработке усовершенствованного протеза AbioCor II, который отличается от первой модели меньшим весом и повышенной надежностью.

 

Ранее опубликовано:

Сердечная недостаточность произвела на свет искусственные сердца. Washington ProFile, 2004.

Дата публикации:

15 ноября 2004 года

Электронная версия:

© НиТ. Препринт, 1997

В начало сайта | Книги | Статьи | Журналы | Нобелевские лауреаты | Издания НиТ | Подписка
Карта сайта | Cовместные проекты | Журнал «Сумбур» | Игумен Валериан | Техническая библиотека
© МОО «Наука и техника», 1997...2017
Об организацииАудиторияСвязаться с намиРазместить рекламуПравовая информация
Яндекс цитирования
Яндекс.Метрика