В начале XX века совершенствуется техника сложных операций. В 1902 году появилось сообщение, что австрийский врач Ульмани впервые пересадил почку собаки с обычного места под кожу, чтобы выяснить ее функциональные способности после пересадки. В конце своего сообщения он поделился планами новых пересадок. В 1910 году Алексис Каррель сообщил о результатах своих экспериментов по пересадке почки у животных. В то время технически уже начали разрабатывать методики проведения и более сложных операций в брюшной полости и даже на легких.
В начале 20-х годов советский хирург и изобретатель С. С. Брюхоненко создал аппарат искусственного кровообращения — автожектор. В июле 1928 года он подключил к аппарату отделенную от туловища голову собаки, которая начала подавать все признаки жизни: щурила глаза, когда включали яркий свет, пыталась проглотить кусочек сыра, поднимала уши при звуковых раздражениях. Таким образом, возникло новое направление в медицине — реаниматология (ре — латинская основа «вновь», анимаре — оживлять). В совершенствование техники оживления человека, находящегося в состоянии клинической смерти, большой вклад внесли советские ученые Ф. А. Андреев, В. А. Неговский и другие. Их методы широко применялись во время Великой Отечественной войны на фронтах и в тылу.
Для полного успеха пересадки органов надо было преодолеть еще одно препятствие. Многочисленные первые опыты по аллотрансплантации (пересадке тканей от одного человека к другому) при самой блестящей в техническом отношении операции и предупреждении попадания инфекции заканчивались неудачей. Пересаженная ткань ненадолго приживалась в теле нового хозяина. Через 2–3 недели наступало ее отторжение. Долгое время ученые не могли объяснить это таинственное явление. А. Каррель отметил различия в приживлении между алло- и аутотрансплантацией (пересадкой тканей в пределах одного организма) и пришел к выводу, что изменения в пересаженном от другого индивидуума органе связаны не с хирургическими факторами, а с влиянием организма реципиента, то есть человека, которому пересаживают орган.
Еще десятилетия наблюдений и раздумий над этими проблемами — и врачи установили, что механизм отторжения зависит от иммунных свойств организма, играющих столь значительную роль в борьбе с инфекциями. Эта мысль была впервые четко сформулирована в 1953 году американским ученым Питером Медаваром, проводившим опыты по пересадке тканей животных. Он получил детальные микроснимки этого процесса и установил среднестатистические сроки сохранения аллотрансплантатов.
Еще до этого высказывалось предположение, что пересадки у близнецов, развившихся из одной клетки, должны пройти успешно в связи с идентичностью их тканей. И это было подтверждено на практике. Сначала пересаживалась кожа от одного близнеца к другому. В 1954 году в Брайэмской больнице (США) врач Муррей впервые пересадил почку 22-летнему пациенту от его брата-близнеца. Операция прошла успешно, и после того, как ему удалили больные почки, оставив только пересаженную, он поправился, женился и обзавелся детьми.
Сейчас мировой опыт подобных операций насчитывает несколько десятков случаев. 86 процентов — вот оценка шанса на успех. Преимущества такой пересадки заключаются в том, что не нужно бороться с отторжением тканей, подавляя иммунные свойства организма, часто являющиеся причиной гибели больного в послеоперационном периоде. Так случилось и при первой операции на сердце, произведенной в 1967 году доктором Кристианом Бернардом Луи Вашканскому. Через два месяца после успешной операции больной погиб в результате неспособности организма бороться с инфекцией.
На следующем этапе задачей ученых было так изменить организм реципиента, чтобы он не вырабатывал иммунные тела. Вначале иммунитет подавляли при помощи облучения, потом стали применять лекарственные препараты. Этот способ оказался наиболее приемлемым. Сейчас уже свыше 9 тысяч человек живут с пересаженными почками, проведено более 300 операций по пересадке сердца, и шестая часть оперированных живы, а отдельные пациенты живут уже свыше 10 и 15 лет. Англичанин Брайан Прайс с трансплантированным от 16-летнего донора сердцем прославился даже участием в Бостонском марафоне, где он в свои 45 лет преодолён дистанцию за 5 часов 57 минут.
Операции по замене органов становятся массовыми. Насчитываются сотни операций по пересадке печени, десятки операций по пересадке поджелудочной железы и костей. Проделаны пересадки комплекса «сердце — легкие». Сейчас успех достигается также пересадкой искусственных органов, на которые в организме оперируемого человека не вырабатываются антитела. Эксперименты по созданию и апробации таких «запасных частей» позволяют надеяться на появление миниатюрных, безвредных для организма и долговечных органов. Уже создано много моделей, вплоть до искусственного сердца — механического аппарата из металла и пластика. Трансплантация искусственного сердца была осуществлена 2 декабря 1982 года в медицинском центре штата Юта (США) хирургом Уильямом Де Врисом. Первый обладатель искусственного сердца 61-летний стоматолог Барни Кларк прожил с ним 112 дней и умер от легочной недостаточности.
Первое искусственное сердце представляет собой механизм из нержавеющей стали весом 280 граммов. Он работает от громоздкой батареи питания. Барни Кларк был буквально прикован к устройству весом 181 килограмм. Правда, аппарат искусственное сердце «Джарвик-7» быстро совершенствуется. Как сообщалось в прессе, последующие операции были проведены Де Врисом уже с менее громоздкой аппаратурой. Два его следующих пациента — Уильям Шрейдер и Маррей Хейдон — пользовались батареей питания весом 146 килограммов. Кроме того, на 4–6 часов они могли подключаться к портативному устройству весом в 5 килограммов, что позволяло им выходить на это время за пределы палаты. В целом же проблема пересадки искусственного сердца пока не дала значительных результатов в повышении продолжительности жизни. Из трех оперированных Де Врисом пациентов дольше всех прожил без всяких осложнений лишь Барни Кларк. У двух последующих пациентов и пациента, оперированного в Швеции с применением американского аппарата «Джарвик-7», примерно в двухнедельный срок развился тромбоз сосудов.
Но поиск продолжается. Перспективы замены износившихся органов связывают с развитием бионики — науки о системах, функционирующих по образу живых. Считают, что до 2000 года набор бионических органов будет очень широким, начиная с клапанов сердца, сосудов, костей и суставов (что уже делается сейчас), до фторуглеродной крови, пригодной для заменных переливаний при болезнях кроветворной системы.
К числу бионических органов, уже проходящих апробацию, относятся: искусственный позвоночный столб, пластики-протезы для исправления различных костей, в том числе и костей черепа, синтетическая кожа, проницаемая для воды и газообразных веществ, протезы пищевода и трахеи, электронный глаз и электронное ухо, искусственная поджелудочная железа и печень. В дальнейшем, считают ученые, почти каждый орган будет иметь искусственную замену.
Намечен еще один путь получения «запасных частей» для ремонта человеческого организма — изготовление живых протезов при умелом использовании способности организмов к регенерации (восстановлению) органов. Особенно сильно выражены явления регенерации у земноводных. Известно, что ящерицы, тритоны и саламандры, кроме конечностей и хвостов, могут восстанавливать ткани глаз и других органов, включая сердце.
У человека регенерируют ногти, кожа, отчасти мышцы, роговица, клетки печени. Эксперименты по стимуляции процессов регенерации направлены на то, чтобы можно было вырастить новую руку, ногу или другой орган. Точные знания о процессе дифференциации клеток и о механизмах их соединения между собой позволят выращивать отдельные органы из культуры ткани.
Таким образом, предсказания фантастов о будущих «киборгах» — человеческих существах, имеющих кибернетические системы вместо отдельных износившихся органов, находят прямое подтверждение на практике. Внедрение новой, более совершенной техники в хирургию принесет новые успехи в реаниматологии. Все эти обстоятельства учитываются футурологами при составлении прогнозов на дальнейшее увеличение продолжительности человеческой жизни.
