Дело сердца. 11 ключевых операций в истории кардиохирургии - [40]

Современник Хука Ричард Лоуэр — первый человек, осмелившийся провести переливание крови, — также занимался изучением механизма дыхания. Очень скрупулезно проводя эксперимент за экспериментом, он наглядно объяснил, что перед попаданием в легкие у крови темный окрас, а на выходе из них она уже ярко-красная. Это опровергало популярную тогда теорию, согласно которой изменение цвета крови происходило вследствие того, что она нагревалась сердцем. Лоуэр не сомневался, что кровь меняла свой окрас в результате взаимодействия с кислородом и продемонстрировал, что все это можно сделать и за пределами организма, энергично взбалтывая в лотке темную венозную кровь до тех пор, пока к ней не вернулся алый цвет.

Никто, однако, вплоть до девятнадцатого века не задумывался о возможности практического применения этого открытия. Французский физиолог Жульен Жан Цезарь Легаллуа интересовался, какие изменения происходят в организме после смерти. В 1812 году он стал обдумывать возможность реанимации мертвых животных. Он предположил, что если заменить работу сердца непрерывным введением в организм артериальной крови, «будь то настоящей или искусственно созданной», то можно поддерживать жизнь бесконечно, а то и вовсе осуществить «полное воскрешение» трупа. Он даже решил, что благодаря искусственному кровообращению можно поддерживать жизнь в отрубленной голове, хотя его эксперименты на кроликах не увенчались успехом, поскольку кровь сворачивалась.

Проблема свертывания крови была частично решена в 1821 году, когда два других исследователя из Франции, Прево и Дюма, продемонстрировали, что при взбивании крови венчиком из нее исчезает фибрин, способствующий образованию тромбов белок. В 1850-х годах Шарль Броун-Секар продолжил работу Легаллуа, добившись куда большего успеха. Он взбивал кровь, чтобы насытить ее кислородом, после чего вводил в отрубленную голову собаки: глаза и морда животного начинали шевелиться, и Броун-Секар заключил, что вернул животное к жизни, пускай и ненадолго. Самый известный (и одновременно зловещий) его эксперимент был проведен 18 июня 1851 года в Париже, когда медик пришел на казнь одного преступника. Гильотина была опущена в восемь утра. Броун-Секар просидел рядом с обезглавленным телом весь оставшийся день, ожидая, пока оно остынет. К девяти вечера наступило трупное окоченение, и Броун-Секар приступил к своему исследованию, аккуратно ампутировав мертвецу руку. Позже он вспоминал: «Я хотел ввести в него человеческую кровь, однако в больнице я не смог раздобыть ее в столь поздний час, так что мне пришлось использовать свою собственную». Два приятеля, которые пришли вместе с ним, чтобы увидеть это действо, помогли ему слить кровь из вены левой руки — набралось где-то треть пинты, затем энергично взбили ее и, процедив через марлю, ввели в отрубленную конечность. Кровь сразу же начала сочиться из вен и артерий, но Броун-Секар собирал ее и вводил обратно. Он продолжал делать это непрерывно на протяжении следующего получаса и по окончании этого кровавого занятия обнаружил, что руки казненного потеряли свою трупную жесткость и снова стали сокращаться при стимуляции.

Идея искусственного кровообращения продолжала жить и развиваться благодаря дальнейшим исследованиям работы внутренних органов, проведенным в конце девятнадцатого века. Ученые хотели изучить работу почек и печени вне человеческого тела, для чего им нужно было обеспечить перфузию (непрерывное поступление) насыщенной кислородом крови. В 1868 году два немецких исследователя, Людвиг и Шмидт, поместили кровь в наполненный кислородом воздушный шар и хорошенько его потрясли, после чего принялись пропускать кровь через изолированные органы. Им удалось продемонстрировать, что перфузируемая печень продолжает выделять желчь, а легкие — углекислый газ. Усовершенствованный способ насыщения крови кислородом открыл в Страсбурге в 1882 году Вольдемар фон Шредер — он пропускал кислород через венозную кровь. В результате кровь меняла свой окрас на ярко-красный, однако из-за пузырьков возникало большое количество пены, что делало ее непригодной для использования, — данная проблема оставалась нерешенной вплоть до 1950-х годов.

У другого устройства, сконструированного в 1885 году австрийскими исследователями Максом фон Фрейем и Максом Грубером, есть все основания называться первым в мире полностью функционирующим аппаратом искусственного кровообращения — даже несмотря на то, что он так никогда и не применялся на живом существе. Этот прибор перекачивал кровь через наполненный кислородом наклоненный стеклянный цилиндр, который постоянно вращался и расплескивал кровь по выстилающей его внутреннюю поверхность тонкой пленке, чтобы увеличить площадь контакта. Из нижней части цилиндра выходила уже насыщенная кислородом кровь, которая затем закачивалась в исследуемый объект. Фон Фрей и Грубер не планировали использовать свое устройство для поддержания жизнедеятельности подопытных животных. Вместо этого они успешно применяли его для перфузии почек и задних ног предварительно умерщвленных собак. Конструкция их аппарата была крайне простой — и невероятно схожей по принципу работы с той машиной, которую Джон Гиббон изобретет только полвека спустя. На рубеже двадцатого века было сконструировано еще несколько оксигенаторов. Большинство из них работало по тому же принципу, что у Фрейя и Губера, либо по методу Шредера, однако один, изобретенный американским физиологом Дональдом Хукером (дядей голливудской звезды Кэтрин Хепбёрн), отличался от остальных — чтобы увеличить площадь поверхности, контакта крови с кислородом, в нем использовался плоский вращающийся диск. Последователи Хукера в будущем позаимствовали эту идею.