Детская энциклопедия
Том 1. Земля. Том 4. Растения и животные. Том 7. Человек. Том 10. Зарубежные страны.
Том 2. Мир небесных тел. Числа и фигуры. Том 5. Техника и производство. Том 8. Из истории человеческого общества. Том 11. Язык. Художественная литература.
Том 3. Вещество и энергия. Том 6. Сельское хозяйство. Том 9. Наша советская Родина. Том 12. Искусство.

ков крови. В легких этому препятствует стен­ка альвеолы, отделяющая воздух от крови. Толщина ее ничтожна. Представьте лист бу­маги, расщепленный еще на 10 000 слоев. Если бы даже технике удалось получить такую пленку, то она была бы настолько непрочна, что разрушалась бы под действием текущей крови. К счастью, оказалось, что кислород достаточно хорошо проникает через значитель­но более толстый слой некоторых полимеров, таких, как полиэтилен, тефлон и др. Перепон­ка из этих материалов толщиной в 0,01 — 0,02 мм и заменяет стенку альвеолы в так называемых мембранных оксигенаторах, отде­ляя циркулирующую кровь от кислорода. Внешне искусственные альвеолы мало напо­минают настоящие. В одном случае это пла­стины площадью в 0,5 м2, по одну сторону которых находится кровь, а по другую — газовая смесь. В другом — вращающийся ци­линдр, наружная стенка которого омывается кровью, а внутрь подается кислород, даже не газообразный, а растворенный в воде — аэрозоль. Получаются, строго говоря, не лег­кие, а жабры. Впрочем, «человек-амфибия», которому приходится пользоваться этими ис­кусственными жабрами, оказывается даже в лучшем положении, чем больной с искусст­венными легкими. Аэрозоль позволяет создать значительные концентрации высокоактивного молекулярного кислорода, тем самым улуч­шить насыщение им крови. Альвеолы настоя­щих легких исправно служат на протяжении десятков лет. К сожалению, этого нельзя ска­зать об искусственных. На них постепенно откладывается слой свернувшегося белка кро­ви, ухудшающий проницаемость пленки, тая­щий опасность тромбоза1 сосудов и других осложнений. Мертвая ткань, лишенная обмена веществ, не самообновляющаяся и не выде­ляющая веществ, растворяющих белок, не в состоянии избавиться самостоятельно от этого губительного панциря. Убрать его можно толь­ко вместе с «легкими». Так и делают. Искусст­венные «легкие»,сделанные из пластмассы, удобно использовать только в одной операции.

БЕСПОЛЕЗНОЕ «САМОПОЖЕРТВОВАНИЕ»

Подвиги совершают люди. Иногда и живот­ные ведут себя героически. Оказывается, что на «самопожертвование» способны и отдельные органы, например наши почки. Через них протекает одна четвертая часть всей крови. После тяжелых операций или ранений ослаб­ленное сердце выбрасывает ее значительно меньше. Тогда сосуды почек сокращаются, и кровь, проходящая ранее по ним, направля­ется для питания головного мозга и сердца. Однако работа обескровленных почек при этом резко ослабляется, а то и прекращается сов­сем. Если такое состояние продлится несколько дней, то и почки, и все органы, ради которых они «жертвовали» собой, погибнут, отравлен­ные ядовитыми продуктами жизнедеятельно­сти. Спасти организм может только искусст­венная почка.

ЖИДКИЕ ОРГАНЫ

В строении почки есть сходство с легкими. В ней также имеется множество (до 1 000 000) капиллярных клубочков, каждый из которых отделен тончайшей перегородкой от полости крохотного пузырька. Общая площадь пузырь­ков достигает 2 м2. Давление крови в капил­лярах примерно 70 мм рт. ст. А внутри пу­зырька всего 10. Вследствие разности давлений из крови фильтруется вода, а вместе с ней и остальные растворенные в крови вещества. Однако перепонка почечных клубочков не про­стая, а полупроницаемая. Это значит, что через нее могут проходить вещества относительно простого строения. Таким образом, сложные белки крови с молекулярным весом более 70 000 остаются в сосудах, а мочевина удаля­ется. Первой задачей создателей искусствен­ной почки было найти материал, сходный по свойствам с перепонкой почечных клубочков. Подходящим веществом оказался обыкновен­ный целлофан. Целлофановая трубка, внутри которой протекает кровь больного, и явилась основой первых моделей искусственной почки. Чтобы получить необходимую площадь фильт­рации (2—3м2), целлофановую трубку прихо­дится делать очень длинной, до 40 м. По фильт­рующей способности уже первые модели искус­ственных почек не уступали настоящим. Но это только половина дела. В почках человека фильтруется из крови за одну минуту пример­но 120 мл жидкости, т. е. до 180 л в сутки. Вместе с ней уходит не только мочевина, но и много других, несложных по строению, но необходимых организму веществ, таких, как натрий, калий, кальций, хлор и др. Если бы

1 Тромбоз сосудов — образование сгустка крови (тромба) в просвете стенки сосуда.

203

Аппарат «искусственная почка» ; вверху — схема; внизу—общий вид.

выделительная функция ограничивалась толь­ко фильтрацией, то уже через несколько минут организм оказался бы лишенным воды и этих веществ и погиб. Но это не случается потому, что раствор проходит далее длинный путь по почечным трубочкам — канальцам. Общая по­верхность их достигает 6 м2, а длина — 70 — 100 км. В канальцах происходит почти полное обратное всасывание в кровь воды и необхо­димых организму веществ. В результате в мо­чевой пузырь попадает каких-нибудь полтора, а то и меньше литра жидкости, содержащей почти одну мочевину. Хотя механизм обрат­ного всасывания усиленно изучается, однако воспроизвести его искусственно пока не уда­лось. Создатели искусственных почек пошли по пути регуляции самого процесса фильтра­ции. Для этого целлофановая трубка с проте­кающей по ней кровью погружается в бак со специальным раствором. В нем содержатся в той же концентрации, что и в крови, все необходимые вещества. Теперь молекулы их если и уходят из крови, то по закону диффузии тотчас заменяются равным количеством тех же молекул, передвигающихся в обратном направ­лении. Мочевины в растворе нет ни грамма. Поэтому она непрерывно удаляется из крови со значительной скоростью. Некоторые аппа­раты за 4—6 часов могут вывести ее до полу­килограмма. При такой энергичной диффузии концентрация мочевины по обеим сторонам мембраны может быстро уравняться, ведь кон­центрация ее в крови в общем невелика, всего 30 мг на 100 мл. Тогда выделение прекратится. Чтобы этого не случилось, для поглощения су­точной дозы мочевины (30 г) необходимо иметь не менее 100 л поглощающего раствора. При­мерно такой объем имеют баки с раствором в искусственных почках. А в некоторых случаях они снабжаются еще дополнительными резер­вуарами для смены раствора емкостью до 1000 л. Таким образом, искусственная почка почти целиком состоит из жидкости. Это на­стоящий жидкий орган.

ПАРОВАЯ МАШИНА РАБОТАЕТ ВЕЗ ВОДЫ

Аппараты «искусственные почки» есть толь­ко в крупных городских больницах. Если необходима длительная замена вышедших из строя почек, то вряд ли больного может удов­летворить аппарат весом до тонны. Ему нужны органы легкие, удобные, эффективные.

204