Сайт о медицине

При разработке Конструкции искусственного сердца большое значение имеют вопросы механической прочности, долговечности и биологической инертности материалов, применяемых для изготовления его деталей, особенно контактирующих с кровью. Немало сложных вопросов приходится решать при создании специальных клапанов, разработке габаритов и веса протеза, его насосов, двигателей, приводящих в действие насосы, систем управления работой искусственного сердца и источников питания. Медико-биологические проблемы включают вопросы адекватной регуляции работы искусственного сердца и предотвращения некоторых специфических осложнений в организме, которые возникают при подаче крови в сосудистое русло механическими устройствами.

С другой стороны, дефицит тканевого окисления, казалось бы, должен повлечь за собой усиление гликолиза, однако приращение концентрации молочной кислоты к 12-му часу составляет ничтожную величину. А расчет, проведенный по избытку углекислоты (грамм-молекула кислоты, взаимодействуя с грамм-молекулой бикарбоната, влечет за собой выделение грамм-молекулы С02), показал, что к концу перфузии из почки выделяется около 770 мг каких-то кислот. Сам по себе этот факт является достаточным основанием для дальнейшего целенаправленного поиска характера предполагаемых кислот и, следовательно, свидетельствует о положительных качествах подобного метода обработки информации. Однако ценность модели этим не ограничивается. Получая информацию о соответствии между требуемым и истинным энергетическим притоком, модель позволяет подбирать режимы консервации таким образом, чтобы рассогласование между скоростью утилизации и скоростью доставки энергии было минимальным. Другими словами, создается возможность построения системы управления гипотермической перфузией органов, где управляющие воздействия выбираются на основании сигнала рассогласования между желаемым уровнем энергетической задолженности органа и истинным.

Поскольку мембраны являются теми структурами, которые интегрируют клеточный обмен, можно предполагать, что и процессы дезинтеграции клеточного обмена начинаются с повреждения мембран (А. Поликар, М. Бесси, 1970; Л. Хокин, 1967). Было показано, что из клеточных элементов митохондрии наиболее чувствительны к ишемии. Так, уже через 15 мин после прекращения кровотока в почках отмечается их отек (Kastagir е. а., 1969). Среди других мембранных образований клетки наиболее выражена дезорганизация складок эндоплазматических мембран, микросом. По данным А. Г. Гамбурцевой и В.. В. Глаголева (1968), нарушения субклеточной организации в сердце отмечаются в еще более ранние сроки – 3-5 мин после нарушения коронарного крововбращения. Отмечаются деструктивные изменения всех основных внутриклеточных органелл, выражающиеся в их отеке и набухании.

Проблема консервации органов представляет большой интерес, как с медицинской, так и с биологической точки зрения. Проблема эта не нова, ибо поиск средств защиты организма и его отдельных органов от кислородного голодания проводился еще в прошлом столетии и был ничем иным, как попыткой пролонгировать их переживание в неблагоприятных условиях. Однако именно современная трансплантология заставила по-новому подойти к решению этой проблемы.

Емкость перфузионной системы аппарата 2-3 л. Наряду с большой емкостью, требующей расхода значительных количеств перфузата, этот аппарат не создает пульсирующего режима перфузии и не обеспечивает быструю оксигенацию раствора. Перечисленные недостатки снижают достоинства этого аппарата. К преимуществам аппарата, выгодно отличающим его от других конструкций, относится, прежде всего, простота стерилизации. Вся биологическая система аппарата легко извлекается и стерилизуется обычным автоклавированием при температуре 120°.

Согласно этой модели, в артериальном отрезке капилляра гидростатическое давление крови составляет 32 мм рт. ст. и преобладает над осмотическим давлением, составляющим 25 мм рт. ст. В силу этой разницы (7 мм рт. ст.) вода проникает в интерстиций. В венозном капилляре давление крови снижается до 12 мм рт. ст., в то время как осмотическое давление возрастает в связи с потерей воды, которая в силу этого перемещается в венозный отрезок капилляра. Согласно этой модели, снижение одного только перфузионного давления (при перфузии безбелковым раствором) кажется уже достаточным для предупреждения фильтрации воды в промежуточный сектор. В действительности механизм фильтрации выглядит значительно сложнее.

Работа ассисторов в этих экспериментах не превышала 8-10 ч, в течение которых поддерживались удовлетворительным артериальное давление (110/70 мм рт. ст.), почечный кровоток (1,5-2 мл/г/мин) и диурез. О пригодности почек к пересадке судили на основании сравнительных данных непрерывной динамики изменения ОВП и активной составляющей импеданса почек – интактных и подвергшихся перфузии в трупе с помощью ассистора. Время исследования 1 ч после изъятия их из организма. Видно, что через 8 ч работы ассистора динамика ОВП, а, следовательно, скорость умирания почки, практически не отличается от интактной и это является, по нашему мнению, объективным критерием их пригодности к трансплантации. После аллотрансплантации эти почки тотчас начинали выделять мочу, и почечный кровоток никогда не был ниже 1,5-2,5 мл/г/мин.

Видно, что адреналин приблизительно на 5-6-й минуте ускорил наступление смерти почки по сравнению с интактной. Между тем скорость изменения ОВП под влиянием дроперидола продолжала оставаться высокой в течение всего периода наблюдения (80 мин). Доказательством поддерживаемого в организме метаболизма служит и более плавная динамика увеличения омического сопротивления (Rom) почечной ткани, которая не стабилизировалась в течение первого часа наблюдения. По нашему мнению, это может служить косвенным показателем замедления диффузии Na и воды в клетки под влиянием дроперидола.

В целях выяснения характера и соотношения субстратов, распадающихся в умирающем органе и обусловливающих его энерготраты. Нами определялось количество накапливающейся молочной кислоты и аминоазота в почках собак, переживающих при комнатной температуре (1=20°) на протяжении 1 ч. Установлено, что в почках весом 40-60 г за один час умирания накапливается в среднем около 50 мг молочной кислоты.

Снижению уровня АТФ и усилению гликолиза способствует наблюдаемое при анокеии повышение концентрации катехоламинов (Wollenberger е. а., 1964). Показана последовательность нарушений энергетического обмена при гипоксии, приводящих к усилению пути Эмбдена – Мейергофа.

Дефицит энергии, как известно, ведет к выравниванию катионных градиентов и поступлению в клетку воды. Нарушение конформационных свойств белков (ферментов) при этом и увеличение межмолекулярных промежутков между ними снижают подвижность всех электронов (в том числе и неспаренных) в клетке и нарушают в ней донорно-акцепторное равновесие. Это ведет к накоплению свободных радикалов, усугубляющих повреждение клетки.
Поскольку функциональная активность систем клетки зависит от скорости потребления и доставки энергии, мероприятия по пролонгированию жизни в умирающих органах, когда ограничены возможности образования и доставки энергии, должны быть направлены на снижение расхода энергии и прежде всего потребности клеток в энергосубстратах и 02 (потребности, но не потребления).