Веселин Денков - На грани жизни

Начались и первые опыты по использованию холода при хирургических операциях на человеке. Искусственное замораживание было названо гипотермией (от греч. слова hypo — под, ниже, и thermos — тепло).

Впервые в мире гипотермию, т. е. искусственное охлаждение организма человека с лечебной целью, использовали американские ученые Темил Фей и Лоуренс Смит в 1940 г. Ученые решили с помощью гипотермии лечить людей, заболевших раком. Они заметили, что опухоли чаще образуются в тех органах и частях человеческого тела, где сравнительно более высокая температура. Отдельные опыты показали, что локальное охлаждение раковой ткани в известной степени задерживает ее рост и ведет к общему улучшению состояния организма. Это стимулировало попытки Фея и Смита осуществить общее охлаждение всего тела больного раком. Для этой цели они разработали довольно сложную и не совсем безопасную методику. Больного сначала усыпляли, применив наркоз, а затем охлаждали в ванне при температуре воды -4 °C (с плавающими в воде кусками льда). Охладив тело пациента до температуры 28–29 °C, они заворачивали его в одеяло и для поддержания пониженной температуры тела обкладывали его резиновыми мешочками со льдом. Таким образом пациенты впадали в состояние искусственной гибернации: резко падал пульс, замедлялось дыхание, переставали функционировать почки и сильно понижался обмен веществ. При одном из опытов температура тела больного упала даже до 27,7 °C. Одновременно с этим в вену вводили лекарственные препараты (барбитураты), чтобы блокировать центр терморегуляции, расположенной в гипоталамусе. Этот метод позволил врачам поддерживать состояние умеренной общей гипотермии в течение 2 недель, а иногда и больше, но с интервалами. Пациент находился на искусственном питании. Для выведения из этого состояния (т. е. пробуждения) применялся продолжительный массаж и больному давали теплый кофе. После возвращения в нормальное состояние пациенты не могли ничего вспомнить и не испытывали никаких неприятных ощущений.

Несмотря на то что Фей и Смит не смогли вылечить пациентов, больных раком, с биологической точки зрения особенный интерес представляет тот факт, что стало возможным привести человека в состояние гибернации в течение 2 недель, причем температура тела понижалась до 27,7 °C и значительно понизились все проявления жизни (пульс, дыхание, обмен веществ).

Методикой Фея и Смита, при помощи которой вызывалось искусственное охлаждение человека, впоследствии воспользовались хирурги. В 1950 г. американский хирург Мак Куистон использовал гипотермию при лечении больных с врожденными пороками сердца, протекающими с цианозом. Одновременно другой американский хирург доктор Бигелоу и его сотрудники с успехом применили методику Фея и Смита при сложных операциях на сердце.

Известно, что у детей встречаются различные врожденные пороки сердца. Все они тяжело отражаются на кровообращении, и дети растут больными и физически неполноценными. Эти дефекты сердца можно устранить только хирургическим путем. Но долгое время это было неосуществимо по двум причинам: во-первых, хирурги боялись оперировать органы, находящиеся в грудной полости, опасаясь внести туда инфекцию, и во-вторых, чтобы «открыть» сердце, необходимо выключить кровообращение. Но как продлить жизнь клеток головного мозга? Известно, что если кровь не снабжает их кислородом, то они сохраняют жизнеспособность всего 3–4 мин, а за такой короткий срок сложная операция на сердце невозможна. Первую причину, вызывавшую опасения хирургов (внести инфекцию), удалось преодолеть после того, как были открыты антибиотики и началось их широкое применение. Для устранения второй причины врачи решили воспользоваться гипотермией, благодаря которой выносливость нервных клеток значительно повышается.

При этом методика охлаждения человека уже была разработана Феем и Смитом. Сначала ученые экспериментировали на подопытных собаках и лишь после этого приступили к хирургическому вмешательству на людях. Доктор Бигелоу и его сотрудники охлаждали тело пациента до температуры 28–29 °C, затем вскрывали грудную полость, изолировали крупные кровеносные сосуды, идущие к сердцу и выходящие из него, таким образом выключая кровообращение. Обнаружилось, что кровообращение не должно прерываться более чем на 7–8 мин. Но этого времени для опытного хирурга достаточно, чтобы вскрыть полость сердца, оперативным путем устранить дефект в сердце и зашить рану, после чего снова возобновить кровообращение. Первая такая операция была проведена в начале 50-х годов. С тех пор во всем мире начали широко оперировать на «сухом», т. е. свободном от крови, сердце.

Однако трудоемкость охлаждения и согревания приводила к тому, что на каждого пациента уходило 8–9 ч, что делало труд хирурга малопроизводительным. Кроме того, для многих операций 7–8 мин было явно недостаточно. Это обстоятельство привело к необходимости создать какие-то новые условия и методы искусственного кровообращения. При продолжительных оперативных вмешательствах на сердце, когда нужно, например, заменить сердечные клапаны или устранить сложный врожденный порок, продолжительность операции вынуждала сочетать искусственное кровообращение с гипотермией. Но при искусственном кровообращении, когда операция на сердце продолжается более длительное время (примерно 20–30 мин), этот метод оказывался непригодным, так как требовалось большое количество ценной донорской крови. Кроме того, полная замена крови больного кровью многих доноров, пусть даже совместимой, отрицательно сказывалась на организме, и после операции больной долго оставался в тяжелом состоянии. Вот почему форсировались и углублялись опыты по использованию гипотермии без искусственного кровообращения и в конце концов они увенчались успехом. Было установлено, что под действием холода прежде всего понижается температура крови, циркулирующей под поверхностью кожи человека. Охлажденная кровь циркулирует по всему телу, в. том числе и в голове, охлаждая головной мозг.

Таким образом, температура тела всегда на 2–3 °C ниже температуры мозга. Если тело человека можно, не опасаясь последствий, охладить до 29–30 °C, то головной мозг в этот момент будет иметь температуру 31–33 °C, а этого не хватает для его защиты от кислородной недостаточности. Но если голову охлаждать более 7–8 мин, то возникнет противоположная картина — сначала понизится температура головного мозга, а уже затем — циркулирующей в нем крови; значит, температура мозга станет на несколько градусов ниже, что даст возможность довести перерыв в кровообращении до 30 мин. Идея казалась весьма перспективной, но выяснилось, что если довольно легко охлаждать мозг мелких животных (мышей, крыс, кроликов, кошек и др.), то почти невозможно это проделать на собаках, обезьянах, а тем более на людях. Даже если поместить голову в сосуд с температурой воздуха -20 °C или в холодную воду при температуре -4 °C, все равно не произойдет охлаждения головного мозга, а постепенно будет охлаждаться весь организм.