Почему же он и Харин не погибли? В обоих случаях снизившаяся значительно температура головного мозга, то есть гипотермия, защитила нервные клетки его от повреждения кислородным голоданием, потому что потребность их в кислороде была ничтожной, а потом ее и вовсе не было. В случае с японским шофером гипотермия развилась быстрее и достигла большей глубины; в рефрижераторе было повышенное содержание углекислоты, выделявшейся «искусственным льдом». Ее большая концентрация подействовала наркотически, отчего зыносливость к недостатку кислорода повысилась.
Гипотермия.
Известно, что ученые всегда с интересом относятся к таким необычным ситуациям в жизни, стараются дать им научное объяснение и использовать. Узнав о случае а Токио, югославский ученый Анжус решил воспроизвести его в эксперименте. Он поместил белых крыс в стеклянную банку, закрыл ее и поставил в холодильник. Быстрое увеличение концентрации углекислоты, выделявшейся крысами при дыхании, способствовало тому, что животные скорее и глубже охлаждались. В итоге оказалось, что если в обычных условиях крысу можно безопасно охладить до 15–16°, то в среде с повышенной концентрацией углекислого газа — до 1–2°.
Напомним о наблюдениях врачей за действием холода. Н. И. Пирогов, например, нередко замечал, что раненые в грудную клетку быстрее и лучше излечивались, когда в холодное время года находились не в землянках, а в палатках. Это дало ему повод написать: «Счастье раненому в грудь, если у госпитального врача есть довольно льда под рукой». Великий хирург рекомендовал держать таких больных в погребах и других холодных местах.
Врачи подметили также, что длительное вжыхание холодного воздуха благотворно сказывается на течении некоторых болезней. На этом основании больных легочным и костно–суставным туберкулезом стали успешно лечить круглосуточным пребыванием в теплой одежде на открытых верандах.
В 1941 году американские врачи Фей и Смис решили попробовать лечить гипотермией раковых больных. Для этого они разработали довольно сложную, трудоемкую и небезопасную методику. Больного сначала наркотизировали, а затем, не прекращая наркоза, помещали в ванну при температуре воды —4°, с плавающими в ней льдинками. Охладив до температуры 28–29°, укладывали в постель и для поддержания сниженной температуры тела обкладывали пузырями со льдом. Одновременно в кровь вводили лекарственные препараты для блокирования нервного центра теплорегуляции, находящегося в гипоталамусе[26]. Таким путем удавалось поддерживать состояние умеренной общей гипотермии до двух недель и более, кормление осуществлялось искусственно. Излечения от рака врачи не достигли, но методику охлаждения людей разработали, и ею остроумно воспользовался для других целей также американский ученый–хирург Бигелоу. Об этом интересно рассказать.
У некоторых детей бывают различные врожденные пороки в развитии сердца. Например, в перегородках между предсердиями или желудочками остаются отверстия, вследствие чего артериальная кровь левой половины сердца смешивается с венозной кровью правых полостей. Бывают дефекты в клапанах сердца и др. Все они плохо сказываются на кровообращении, и дети растут больными, физически неполноценными. Казалось, что эти дефекты развития просто устранить хирургическим путем и тем сделать детишек здоровыми! Но это долгое время было неосуществимым по двум причинам: во–первых, хирурги опасались оперировать на органах грудной полости из–за возможности ее инфицирования и, во–вторых, из–за необходимости вскрыть при операции полость сердца, для чего его нужно было выключить из кровообращения. Но как же тогда будут жить клетки головного мозга? Они без снабжения кислородом кровью вынесут лишь 3–4 минуты, а за такой срок операцию произвести невозможно: ведь нужно вскрыть полость сердца, устранить дефект и снова ее зашить!
Вскоре появились антибиотики, сделавшие безопасными операции на грудной клетке. Следовательно, первая причина отпала. Оставалась остановка сердца. Для этого Бигелоу решил использовать гипотермию, благодаря которой, как мы уже говорили, выносливость нервных клеток значительно повышается. А методика охлаждения уже была разработана. Сначала он сделал все на собаках, а затем и на людях. Бигелоу охлаждал тело до температуры 28–29°, затем разрезал грудную клетку, пережимал крупные сосуды, идущие к сердцу и от него, и таким путем выключал его из кровообращения. Допускается прекращение кровообращения не более, чем на 7–8 минут. За это время хирург вскрывал нужную сердечную полость, устранял дефект и затем зашивал рану. Впервые такая операция была произведена в начале 50‑х годов, и с тех пор во всем мире стали широко оперировать на «сухом», то есть свободном от крови, сердце.
Однако трудоемкость охлаждения и согревания, отнимавших до 8–9 часов на одного больного, делали труд хирурга малопроизводительным. Кроме того, многие операции требовали больше времени, чем 7–8 минут. Это обстоятельство вызвало необходимость создания методики искусственного кровообращения. А при длительных операциях на сердце, когда нужно, например, заменить клапан или исправить сложный врожденный порок, искусственное кровообращение стало сочетаться с гипотермией.
С появлением искусственного кровообращения оперировать под гипотермией перестали, и казалось, что она отошла в прошлое. Но это только казалось. Дело в том, что примерно половина всех операций на сердце производится за 20–30 минут. В таких случаях применение искусственного кровообращения невыгодно, ибо требуется много донорской крови. Но главное даже не в этом. Полная замена крови больного кровью многих доноров отрицательно влияет на организм, который после операции долго остается в тяжелом состоянии. Поэтому поиски лучшего использования гипотермии без применения искусственного кровообращения продолжались. И, в конце концов, они увенчались успехом.
Было установлено, что под действием холода прежде всего снижается температура крови, циркулирующей на поверхности кожных покровов человека. Затем кровь поступает в голову и охлаждает головной мозг. При таком способе температура тела всегда на 2–3 градуса ниже температуры мозга. И если тело человека можно безопасно довести только до 29–30°, то при этом температура головного мозга будет 31–33°. А этого мало для его защиты от кислородного голодания. Если же охлаждать голову в течение более чем 7–8 минут, то картина станет противоположной: в первую очередь снизится температура головного мозга, а лишь затем — циркулирующей в нем крови. При таком способе температура мозга всегда будет на несколько градусов ниже, что очень выгодно, так как дает возможность прекращать кровообращение на время до 30 минут.
Идея казалась очень хорошей, но, когда ее стали проверять, выявилось, что легко охладить мозг мелких животных — крыс, кроликов, кошек, и почти невозможно — собак и тем более человека. Даже если поместить голову в пластикатовую коробку с температурой воздуха —20° или в холодную воду —4°, то охлаждение головного мозга все равно не происходило, а постепенно охлаждался весь организм.
Эту задачу удалось решить профессору В. А. Букову, сотруднику Лаборатории по пересадке органов и тканей, в содружестве с инженерами У. А. Смирновым, В. П. Данилиным и др. А помогли наблюдения за природой. Стали думать, почему в Ленинграде при температуре воздуха —5°, но с сильным ветром, обморозить лицо можно скорее, чем при —40° в тихую погоду, например, в Иркутске. Оказалось, что дело в быстрой смене воздуха. На этом принципе и основывались созданные сначала экспериментальные, а затем и клинические гипотермические аппараты — водный, в котором голову орошали многочисленные, сильно бьющие струи охлажденной до 1° воды (аппарат «Холод‑2Ф»), и «Флюидокраниотерм», охлаждавший голову «сильным ветром» той же температуры. С помощью их и у собак, и у людей можно быстро понизить температуру головного мозга до 24–25°, а температура тела останется во вполне безопасных границах— 30–31°.
