Трансплантация и искусственное сердце

Многовековая мечта человечества о замене больных органов на здоровые стала становиться реальностью с возникновением в 1930-х гг. трансплантологии. Этот раздел медицины изучает возможности пересадки (трансплантации) органов от одного организма другому и использования искусственных органов. Операции по трансплантации важнейшего человеческого органа — сердца — проводятся с 1960-х гг. В 1982 г. была проведена первая успешная операция по пересадке человеку искусственного сердца — пластикового насоса для перекачивания крови.

Святые Косьма и Дамиан пересаживают больному ногу умершего мавра. Неизвестный художник. XVI в.

В надежде на чудо

С древнейших времён врачи пытались заменять больные органы на здоровые. Сохранились свидетельства, что древнеиндийский врач Сушрута «сшил» пациенту новый нос из лоскутов кожи, взятых со щёк и лба.

Изучение египетских мумий доказывает, что древние медики умели пересаживать кожу. С XVII в. врачи пытались спасать жизнь пациентам переливаниями крови. Но большинство таких операций заканчивалось смертью пациента — организм отторгал чужеродный орган и не принимал чужую кровь.

Ганеша — индийский бог, которому его отец бог Шива пришил голову слона взамен оторванной человеческой

Сшить и оживить

Для включения донорского органа в систему кровообращения реципиента надо соединить его кровеносные сосуды с сосудами тела. Технику сшивания сосудов в 1902 г. разработал французский хирург А. Каррель. В 1905 г. он пересадил собаке сердце другой собаки. Пересаженное сердце включилось в систему кровообращения и некоторое время поддерживало жизнь, но потом организм всё же отторг чужеродный орган, и собака умерла.

Каррель первым применил для консервации донорских органов перфузию (искусственное кровоснабжение), которое проводил с помощью перфузионной помпы (насоса). Эту изобретённую в 1935 г. помпу можно считать первым в истории искусственным сердцем.

Успехи трансплантологии

Первой операцией по трансплантации органов от человека к человеку стала пересадка почки от трупа, проведённая советским хирургом Ю.Ю. Вороным в 1933 г. Чудеса трансплантологии в опытах над животными показывал советский учёный и хирург В.П. Демихов. В 1967 г. его ученик, хирург из ЮАР К. Бернард впервые пересадил сердце от человека к человеку: донором стала погибшая в катастрофе девушка, а реципиентом 55-летний мужчина с неизлечимой болезнью сердца. Операция прошла успешно, но мужчина прожил с чужим сердцем только 18 дней. Подобные операции стали давать долгосрочный положительный эффект только после разработки методик применения иммуносупрессантов, подавляющих работу иммунитета по отторжению чужеродных тканей. К началу XXI в. пересадки почек, печени, поджелудочной железы, лёгких и сердца стали спасать жизнь и здоровье неизлечимо больным людям в 75% случаев.

Чудо трансплантологии — одна из 20 собак, которым В.П. Демихов пересадил вторую голову. Двухголовые собаки после операции жили до 1 месяца. 1954 г.

Сердечные протезы

Потенциальными донорами органов могут стать люди, погибшие в катастрофах, или пациенты с неблагоприятным прогнозом на выживание. Но доноров значительно меньше, чем тех, кому требуется срочная замена сердца. Больные нередко умирают раньше, чем найдётся донорское сердце с нужным антигенным комплексом.

Для поддержания жизни пациента на время поиска донорского органа нужен сердечный протез, искусственное сердце. Возможность применения ' искусственного сердца доказал в 1937 г. Демихов, 2 ч. поддерживая кровообращение в организме собаки с помощью внешнего насоса с электродвигателем. Одним из первых имплантируемых (т. е. устанавливаемых внутри тела) сердечных протезов стало искусственное сердце, изобретённое американцем В.И. Колффом. В 1957 г. собака с имплантированным сердцем «Колфф» прожила 1,5 ч., а в 1973 г. на усовершенствованном сердце «Колфф» телёнок прожил целый месяц. Сотрудник Колффа У. Джарвик создал искусственное сердце «Джарвик», которое в 1982 г. стало первым полным сердечным протезом, установленным человеку. Пациент прожил с ним 3 месяца.

Размещение донорского сердца в грудной клетке, швы, соединяющие сосуды

Полное искусственное сердце «Джарвик». 1980-е гг.

Кровь и антигены

В 1900 г. австрийский врач К. Ландштейнер открыл, что в крови каждого человека содержатся по 2 вида белков (антигенов и антител). Всего этих белков 4 вида, и в крови разных людей они составляют 4 возможные комбинации — 4 группы крови. Но некоторые из этих белков несовместимы друг с другом, и в этом причина неудачных переливаний крови и отторжения донорских органов. В 1940 г. Ландштейнер обнаружил резус — ещё один антиген, влияющий на совместимость крови. В 1940 — 1970-х гг. выяснилось, что совместимость органов и тканей определяется целым комплексом основных антигенов клеток организма. Полная совместимость антигенных комплексов возможна только при аутотрансплантации (пересадке реципиенту его же органа или ткани) и изотрансплантации (пересадке органа от близнеца к близнецу). Но при аллотрансплантации (пересадке органов от другой, не близкородственной особи того же биологического вида) требуется подбор донора с антигенным комплексом, сходным составом реципиента. При таком подходе успех трансплантации перестал зависеть от случая, и трансплантология стала развиваться активнее.

Развитие идеи

В 1980 — 1990-х гг. различные искусственные сердца установили К многим неизлечимо больным людям. Но все они вызывали необратимые изменения в тканях организма и быстро приводили к смерти. Эти опыты показали, что надо использовать частичные сердечные протезы — искусственные желудочки. С 1998 г. щ их имплантировали сотням людей, позволив им дождаться донорского сердца. С 1960 г. имплантируются кардиостимуляторы — электроприборы, воздействующие на ритм сердца.

Кардиостимулятор. Устанавливается в грудной клетке для стимуляции сердечных сокращений.