Вторая статья из Науки и жизни №7 за 1939 год. В ней рассматривается химические и физические способы оживления. Именно физические способы (с помощью электрического тока), по мнению автора, являются более перспективными.
Автрор - проф. Л.Л.Васильев.
Проблема оживления органов и организмов.Смерть животных и человека наступает тогда, когда останавливается сердце и прекращается деятельность продолговатого мозга, в котором находится центр, вызывающий дыхательные движения — вдох и выдох. После прекращения кровообращения и дыхания органы, ткани и клетки лишаются притока пищевых веществ крови и содержащегося в ней кислорода. Это приводит к их гибели.
Было время, когда полагали, что переход органов от состояния жизни к состоянию смерти происходит мгновенно и является окончательным, необратимым. Такое представление оказалось неправильным. Теперь мы знаем, что каждый орган проходит на пути к смерти своеобразное состояние, которое не может быть названо «жизнью» (так как функции органа уже прекратились), но не может быть признано и «смертью» (так как при некоторых условиях утраченные органом функции еще могут быть восстановлены). Такое переходное, промежуточное между жизнью и смертью, состояние органов было названо знаменитым русским физиологом Н. Е. Введенским состоянием парабиоза.
Находящееся в состоянии парабиоза сердце может снова забиться. Прекративший свою работу дыхательный центр способен заработать вновь. Исчезнувшая рефлекторная деятельность мозга может быть восстановлена. Это относится и ко всем другим органам тела, это относится и к организму в целом: в некоторых случаях, казалось бы, убитое, животное может быть возвращено к жизни через несколько минут после видимой смерти. Для оживления организма необходимо и достаточно применить такие методы, с помощью которых удается восстанавливать деятельность двух важнейших «моторов жизни» — сердца и дыхательного аппарата.
Химический метод оживления.Какие же это методы?
Их два. Один из них, более старый и разработанный, состоит в следующем. Через венечные сосуды остановившегося сердца пропускают под известным давлением несвертывающуюся (лишенную фибрина) кровь, или так называемый физиологический раствор. Последний насыщен кислородом и содержит те же соли и в той же пропорции, что и кровь. В результате этого опыта сердце кролика, собаки и даже ребенка, извлеченное из организма, тотчас же после смерти и пролежавшее некоторое время на холоде, возобновляет свои сокращения и продолжает работать в течение ряда часов.
Таким же способом удается восстановить и работу дыхательного центра в отрубленной голове животного, например собаки. Пропуская свежую кровь, или физиологический раствор, через мозговые сосуды, ученые установили, что дыхательный центр, переставший работать 20 – 30 мин. назад, возобновляет свою деятельность.
Эти интересные опыты, начатые еще в прошлом столетии, были затем продолжены русскими учеными, профессорами Кулябко, Кравковым, Андреевым и др. В дальнейшем метод оживления сердца и мозга пропусканием через них тока крови был значительно усовершенствован.
Физиологи, в том числе и советский ученый проф. Брюхоненко, изобрели специальные аппараты, предназначенные для искусственного воспроизведения условий нормального кровообращения. Этот аппарат — «автожектор» — представляет собой как бы искусственное механическое сердце. Оно временно заменяет работу естественного остановившегося сердца до тех пор, пока сердечная мышца не возобновит своих сокращений.
С помощью автожектора удается восстанавливать жизнедеятельность не только вырезанного из тела сердца или мозга отрубленной головы, но и всего организма животного.
Проф. Брюхоненко производил очень интересные опыты над собаками. Он обескровливал животное и прибавлял в выпущенную кровь особое вещество — антитромбин, лишавшее кровь возможности свертываться. Собака между тем погибала на глазах наблюдателя при типичных явлениях агонии. Спустя 5—8 мин. профессор приводил в действие автожсктор, включенный в кровеносную систему животного, и нагнетал через него выпущенную перед этим из тела собаки кровь. В результате собака постепенно оживала, проходя стадии агонии в обратном порядке.
Когда деятельность сердца и дыхание испытуемого животного восстановятся полностью, автожектор выключается, концы кровеносного сосуда, перерезанного для включения автожектора, сшиваются, и уже однажды умершее животное может оправиться и снова жить.
Понятно, что эти опыты удаются лишь в том случае, когда оживление начинается спустя только несколько минут после прекращения дыхания и сердцебиения. Бельгийские ученые Гейманс и Букерт показали в своих опытах на отрубленной голове собаки и на целом животном, что особенно чувствительными к прекращению кровоснабжения являются высшие отделы мозга – кора больших полушарий и подкорковые центры. Восстановление их нормальной деятельности уже через 10—15 мин. после остановки кровообращения становится невозможным. Несмотря на возобновление дыхания и сердечной деятельности, животное остается в состоянии как бы глубокого обморока, не прекращающегося напряжения мускулатуры и гибнет через 10—20 час. после опыта. В этих случаях обратимое вначале состояние парабиоза нервных клеток успевает уже перейти в необратимое состояние смерти.
Этот первый метод, о котором мы рассказывали, может быть назван химическим, так как восстанавливающим фактором в данном случае являются содержащиеся в крови (или в физиологическом растворе) соли, гормоны и кислород.
Физический метод оживления.Второй, менее разработанный s науке, но не менее интересный метод оживления органов и организмов может быть назван физическим, так как он состоит в использовании оживляющих свойств электрического тока.
В начале текущего столетия известный французский ученый проф. Ледюк сделал замечательное открытие. Он установил, что прерывистый постоянный электрический ток умеренной силы, пропускаемый через головной и спинной мозг, не убивает животное, а приводит его в состояние глубокого сна с потерей подвижности и чувствительности. Это состояние было названо ученым электрическим наркозом. Наркотизирующий ток не опасен: если его выключить, животное быстро просыпается и кажется вполне нормальным.
Проф. Ледюк изобрел аппарат, главная деталь которого — особый прерыватель тока, проходящего через тело подопытного животного.
Испытав действие своего аппарата на животных, Ледюк решил испытать его пригодность для наркоза людей. Первый опыт он сделал на себе. Однако полного наркоза осуществить не удалось, так как сердце ученого начало плохо работать уже при силе тока в 4 миллиампера, а по расчету для наркоза требовалось не менее 7 миллиампер. Узнав о действии электронаркоза на сердце, Ледюк отказался от опытов на людях, решив, что аппарат и сама методика еще недостаточно усовершенствованы, и стал производить систематические эксперименты на животных.
Однако опыты на людях производились другими учеными. Замечательнее всего оказалось, что тот же, обычно наркотизирующий, ток в некоторых случаях был способен восстанавливать жизнедеятельность организма. Перед учеными встала тогда задача — выяснить, при каких условиях опыта электрический ток дает постоянные и надежные результаты в смысле восстановления физиологических функций нервной ткани, сердца и органов дыхания. Многолетние исследования, произведенные под руководством автора настоящего очерка в Ленинградском институте мозга, позволили до некоторой степени разрешить указанную задачу.
Исследования в Ленинградском институте мозга.В противоположность другим исследователям интересующей нас области работники Института мозга руководились в своих исканиях современными теоретическими представлениями о сущности парабиоза — того переходного состояния, которое проходит каждый орган на своем пути от состояния, жизни к состоянию смерти.
Пo учению проф. Введенского парабиоз — это состояние чрезмерно развивавшегося, доведенного до предела возбуждения, сковывающего тот или иной орган и делающего его невосприимчивым к каким бы то ни было раздражениям. Орган, ткань или отдельная клетка, умирая, проходят через эту парабиотическую стадию перевозбуждения — «активного успокоения», по меткому Выражению акад. Ухтомского.
С другой стороны, знаменитый физиолог Пфлюгер уже давно доказал, что полюсы электрического тока оказывают противоположное влияние на функциональное состояние нервной и других тканей организма. Мы твердо знаем, что отрицательный полюс — катод — повышает возбудимость и, далее, перевозбуждает живую ткань, сам по себе вызывая в ней состояние парабиоза. Положительный полюс — анод, напротив, понижает возбудимость, умеряет состояние возбуждения, успокаивает. Благодаря этому он устраняет парабиоз, возвращая ткань к состоянию жизнедеятельности. Таким образом, восстанавливающее, оживляющее действие принадлежит не току, как таковому, а положительному полюсу тока — аноду; другой его полюс — катод, напротив, еще более ускоряет переход ткани от состояния нормальной жизнедеятельности к парабиозу и от парибиоза к смерти.
Впервые это важное положение было установлено в 1914 г. одним из учеников проф. Введенского — Виноградовым в его опытах на отравленном нерве лягушки. Опыты эти заключаются в следующем.
Участок нерва лягушки погружается в раствор какого-либо ядовитого вещества. Через некоторое время отравляемый участок утрачивает свою физиологическую функцию — способность возбуждаться и проводить возбуждение к мышце. Он впадает в состояние, близкое к смерти, в состояние парабиоза. Однако пораженный участок еще может быть возвращен к нормальной жизнедеятельности с помощью анода постоянного электрического тока. Для этого достаточно приложить к нерву два электрода, соединенных с гальваническим элементом, но приложить так, чтобы положительный электрод — анод — непременно лежал на отравленном участке, а отрицательный — катод — в какой-либо неизмененной точке нерва.
Теперь стоит только замкнуть очень слабый постоянный ток (в 10—20 микроампер), чтобы немедленно получить восстановление функций отравленного участка. Нервный участок снова способен возбуждаться и проводить через себя возбуждение так, как будто бы он и не был отравлен. Восстановление наблюдается даже в том случае, когда анод подведен не к самому отравленному участку нерва, а к поверхности лапки и действует на участок через кожу и толщу мышц (рис. 1).
Это явление было затем детально изучено в лаборатории, руководимой мной, и послужило основанием к постановке дальнейших вопросов. В самом деле, если анод так легко и быстро устраняет парабиоз нерва, то не может ли он оживлять и другие, более сложные и более важные органы, в частности, сердце и дыхательный центр? Это ожидание полностью оправдалось.
Несколько лет назад мной был поставлен следующий опыт. У приколотой к пробковой пластинке лягушки было обнажено сердце. Под кожу ввели сердечный яд строфант, вызвавший спустя некоторое время полную остановку сердца. Тогда на сердце лягушки был наложен анод, а катод расположили на брюхе животного и замкнули слабый постоянный ток в 1—1,5 миллиампера. Этого было достаточно, чтобы сердце возобновило свою деятельность, и не только во время действия тока, но и на некоторое время после размыкания.
Такие же результаты были затем получены научной сотрудницей лаборатории, врачом Зубер, на вырезанном сердце теплокровных животных (кролика, кошки) при отравлении различными ядами.
Другому моему сотруднику, доценту Лапицкому, вместе с врачом Синицким удавалось устранять таким же путем наиболее тяжелые случаи остановки сердца, вызываемые вдыханием смертельной дозы эфира, задушением, городским электрическим током и воздушной эмболией (закупоркой кровеносных сосудов занесенными током крови воздушными пузырьками). Опыты производились на белых крысах и кроликах. В этих случаях остановке сердца животного предшествовало явление трепетания сердечной мышцы, которое считается грозным признаком неустранимой гибели сердца. Тем не менее и в этих случаях анод постоянного тока, наложенный на сердце, не только устранял трепетание, но и восстанавливал деятельность уже полностью остановленного сердца.
Тов. Лапицкий выполнил и другую серию опытов: по восстановлению током отравленного, переставшего фунционировать центра дыхания. Объектом его исследования сначала являлась лягушка, у которой обнажали продолговатый мозг и смазывали его каким-либо ядом, например хлористым или даже цианистым калием, особенно сильно действующим на дыхательный центр. Под влиянием этих ядов дыхательные движения сперва ускорялись, усиливались, а затем вдруг полностью прекращались.
Это объясняется тем, что перевозбужденный ядом центр дыхания переходит в состояние парабиоза и перестает посылать свои импульсы к дыхательным мышцам. Но стоило только подвести к продолговатому мозгу анод, а катод подложить под брюхо животного, чтобы уже при слабой силе тока (около 0,5 миллиампера) дыхательные движения возобновились (рис. 2).
После размыкания восстанавливающего тока дыхание обычно опять прекращается, но, повторив замыкание и размыкание тока несколько раз, можно иногда добиться и прочного восстановления дыхательной деятельности (рис. 3).
Недавно аналогичные опыты были выполнены тем же Лапицким в сотрудничестве с Синицким уже и на теплокровных животных — белых крысах и кроликах. Крысы подвергались действию почти смертельной для них дозы хлороформа. При этом у них останавливалось дыхание и само по себе возвращалось только у 38% подопытных животных. Одновременно угасала и деятельность сердца. Лапицкий и Синицкий доказали, что если через минуту после полной остановки дыхания наложить на кожу затылочной области животного действующий анод, а катод поместить на одной из задних конечностей, то при быстром усилении постоянного тока удается достигнуть немедленного восстановления отдельных дыхательных движений, которые затем, в течение 1—2 мин., переходят в нормальный дыхательный ритм. Тогда ток может быть постепенно ослаблен. Животное спасено, оно довольно быстро оправляется от перенесенной наркотизации. Аналогичные результаты были получены и на кроликах, захлороформированных до полной остановки дыхания.
Во всех перечисленных опытах катод постоянного тока, приложенный к сердцу или к продолговатому мозгу, не только не восстанавливал подавленных функций, а скорее, наоборот, углублял состояние парабиоза, ускорял процесс перехода от парабиоза к смерти. Этого, как уже отмечалось, и следовало ожидать: катод сам по себе действует возбуждающе, парабиотически, следовательно, он может только усиливать уже развивающееся под влиянием яда состояние парабиоза.
Практическое значение опытов.Остается ответить на последний и самый важный вопрос: не могут ли иметь наши опыты с оживляющим действием тока, помимо теоретического интереса, еще и какое-либо практическое значение? Не сулят ли они, например врачу, более глубокое понимание тех опасных нарушений в работе жизненно-важных органов, которые могут привести и нередко приводят к преждевременной, случайной смерти человека? Не может ли и в этом случае анод электрического тока сыграть ту же благодетельную роль, какую он играет в опытах на животных?
Чтобы ответить на эти вопросы, необходимо пройти еще ряд этапов лабораторных исследований. Сейчас можно высказать лишь несколько предположений.
Отчего останавливается молодое, рассчитанное на долгие годы сердце? Отчего отказывается служить дыхательный центр? — Оттого, что в теле больного эти органы подвергаются действию бактериальных токсинов или тех органических ядов (метаболитов), которые возникают в пораженном болезнью участке тела вследствие распада содержащихся в клетках белков. Но как действуют эти яды на нервно-мышечный аппарат сердца, на центр дыхания? Можно думать, что в основном так же, как действуют в наших опытах хлористый или цианистый калий, строфант или хлороформ. По всей вероятности, накопляясь в крови больного, эти яды сперва развивают в его сердце и центре дыхания уже известное нам обратимое состояние парабиоза переходящее затем в необратимое состояние смерти. Но если так, то почему бы и в данном случае аноду не проявить своего устраняющего парабиоз действия?
Первые опыты в ЭТОМ направлении (пока на животных) уже проводятся в нашей лаборатории врачом Зубер. Мы уже знаем, что действием тока удается устранить остановку сердца кролика, вызванную дифтерийным токсином. Эти опыты еще на один шаг приближают нас к разрешению одной из наиболее волнующих проблем физиологии и медицины — проблемы оживления органов и организмов.
Ещё на эту тему:
Проблема оживления организмов
