Искусственное кровообращение

(Раздел написан совместно с В. С. Гуткиным. )

Медицинские работники должны знать не только закономерности развития наиболее часто встречающихся заболеваний и патологических процессов, но и патофизиологические основы современных методов лечения. Искусственное кровообращение - система мероприятий, направленных на ликвидацию расстройств кровообращения.

Искусственное кровообращение впервые было применено на практике в хирургических клиниках, в которых проводились операции на сердце, однако возможности этого метода гораздо шире. В настоящее время науке известно около 100 различных заболеваний сердца и крупных сосудов, при которых необходимо хирургическое вмешательство. По данным статистики на земном шаре ежедневно рождается примерно 2000 детей с пороками сердца, часть которых может быть спасена только с помощью операции. В последние годы все чаще и чаще хирургическим путем устраняют и приобретенные пороки клапанов сердца.

Первым методом, нашедшим применение при операциях на остановленном сердце людей, был способ охлаждения организма (гипотермия). Он основан на наблюдении, что при понижении температуры все процессы замедляются, поэтому приток кислорода к тканям в таких условиях может быть уменьшен. Установлено, например, что головной мозг при снижении температуры тела до 27° С потребляет кислорода в 5 - 8 раз меньше, чем при нормальной температуре. Вследствие резкого снижения потребности организма в кислороде при гипотермии повышается устойчивость тканей к кислородному голоданию. Это позволяет на короткий срок выключать сердце из кровообращения и производить на нем хирургическое вмешательство под гипотермией всего организма. Первая такая операция под контролем зрения была произведена в 1954 г. П. А. Куприяновым. Однако было установлено, что понижение температуры тела ниже 28° С может сопровождаться рядом осложнений. Из них наиболее опасными оказались расстройства ритма сердца, особенно фибрилляция его желудочков. Основным недостатком операций под гипотермией является то, что срок выключения сердца из кровообращения недостаточен для сложных операций, а удлинение этого срока создает угрозу опасных осложнений. Для хирургических вмешательств на "сухом" сердце при выключенном кровообращении создан аппарат, способный на время заменить сердце и обеспечить циркуляцию насыщенной кислородом крови по сосудистой системе организма-аппарат искусственного кровообращения.

Приоритет в разработке проблемы искусственного кровообращения принадлежит советскому патофизиологу проф. С. С. Брюхоненко (1890 - 1960). В 1925 г. он продемонстрировал работу созданного им аппарата, при помощи которого можно было поддержать жизнедеятельность изолированной головы собаки. После этих опытов, получивших широкую известность, ученый приступил к созданию аппарата искусственного кровообращения. Опыты на собаках показали, что при замене собственного сердца аппаратом можно сохранить жизнеспособность центральной нервной системы в течение нескольких часов. Он же впервые произвел оживление собак, обескровленных и находящихся в состоянии клинической смерти в течение 20 - 24 мин. В клинических условиях искусственное кровообращение впервые было применено в США вскоре после второй мировой войны. В 1957 г. проф. А. А. Вишневский произвел первую в нашей стране удачную операцию на остановленном сердце человека, применив оригинальный отечественный аппарат искусственного кровообращения. В настоящее время операции на сердце при помощи аппаратов искусственного кровообращения производятся во многих городах нашей страны, а также за рубежом.

Аппараты искусственного кровообращения обеспечивают замену функции сердца на время его остановки и насыщение кислородом крови (оксигенация), поступающей из аппарата, т. е. заменяют и функцию легких. В соответствии с этим современные аппараты состоят из двух основных частей: искусственного сердца и искусственных легких.

Искусственное сердце осуществляет нагнетательную, насосную, функцию. Для этого в аппарате имеется артериальный насос, который подает пульсирующий ток крови в аорту больного (нагнетание производят через трубку, введенную в бедренную артерию, откуда кровь поступает в аорту и затем во всю артериальную систему сосудов). Пульсирующая подача крови применяется для того, чтобы не нарушить привычных условий кровообращения и сохранить те нейрогенные механизмы, которые связаны с пульсирующим характером кровотока. Из организма через систему полых вен кровь самостоятельно поступает в аппарат. При создании внетелесного, или экстракорпорального, круга кровообращения в организме возникает необычный, ретроградный, поток крови из бедренной артерии в аорту. Такое подключение аппарата связано с необходимостью полноценного кровоснабжения мозга во время искусственного кровообращения. Струя насыщенной кислородом крови, достигая аортальных клапанов, которые не пропускают ее в левый желудочек сердца, поступает в сосуды, питающие головной мозг и миокард.

Искусственные легкие (оксигенатор) осуществляют насыщение крови кислородом. В различных аппаратах применяются разные принципы оксигенации крови. В отечественном аппарате осуществляется так называемый пенно-пленочный принцип. В оксигенатор, куда из организма поступает венозная кровь, подается кислород, который, смешиваясь с кровью, вспенивает ее.

Образование большой массы пены необходимо для увеличения поверхности соприкосновения крови и газа.

Наличие искусственного кровообращения создает условия для хирургического вмешательства на "сухом" сердце в течение такого времени, которое необходимо для устранения даже самых сложных пороков сердца. Без этого невозможны были бы и операции по пересадке сердца. В сердечной хирургии используется также сочетание методов искусственного кровообращения с гипотермией. Метод искусственного кровообращения находит применение и в других областях. Одной из них является так называемая изолированная перфузия органов для лечения новообразований и органного туберкулеза. При помощи аппарата насыщенную кислородом и необходимыми медикаментами кровь вводят в пораженный орган, на время сеанса отключенный от общего кровообращения. Этот метод ограждает организм от отравления и в то же время позволяет вводить в опухоль значительно больше лекарств, чем при других методах.

Метод искусственного кровообращения пока еще связан с серьезными, нередко смертельными, осложнениями. После его применения иногда появляется острая сердечная или сердечно-легочная недостаточность, развиваются тромбогеморрагический синдром, гипотония, острое кислородное голодание и др. Возникновение этих осложнений объясняется рядом причин: поступлением крови в организм необычным путем, выключением важных для регуляции кровообращения рефлекторных зон (дуги аорты, устья полых вен и др.), манипуляциями на сердце и крупных сосудах, очень чувствительных к повреждениям, изменениями свертывающей системы крови в связи с тем, что кровь подвергается необычным воздействиям (введение веществ, задерживающих свертывание, вспенивание, гашение пены, соприкосновение крови с поверхностями аппарата). Центральная нервная система может повреждаться даже в результате небольшой и кратковременной гипоксии (кислородное голодание), которая неизбежна в период включения и выключения аппарата.