Панчохи, шкарпетки і… аорти
Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.
Для заміни пошкоджених артерій хірурги перепробували безліч найнесподіваніших матеріалів – слонову кістку, платинові і срібні трубки, навіть курячі кістки. Однак ненадійність, недосконалість, небіологічність цих матеріалів змушували шукати все нові і нові. Стикаючись з чужорідними тілами, кров звичайно згортається. Але якщо помістити її, наприклад, в посуд з незмочуваною жирною поверхнею, вона згортатися не буде.
Лікарі помітили, що не згортається кров і тоді, коли вона стикається зі смолистими речовинами – березовою смолою, янтарем, парафіном. Однак тендітні і неміцні, ці матеріали майже не піддавалися обробці. Використовувати їх як протези не вдавалося.
Зате пластмаси відразу привернули увагу медиків своєю біологічною та клінічною інертністю. Виготовлені з них протези кровоносних судин відповідали основним вимогам хірургів.
У чому сенс пористого протеза – гофрованої трубки з найдрібнішими отворами? Відразу ж після операції його стінки за короткий проміжок часу повинні пропустити певну, дуже невелику кількість крові – тоді протез зуміє прорости сполучною тканиною. Білок крові закупорить пори. Зсередини і зовні трубки утворюється тонка плівка. Протез стане як би арматурою для знов утвореної живої тканини.
Судинні протези виготовлялися на перших порах двома способами: тканим (як зазвичай тчуть матеріал) і плетеним (як, наприклад, плетуть жіночу косу або електропровід). У першому випадку рідкісна тканина загрожувала хворому великою втратою крові. Товсті стінки плетеного протеза, на відміну від тканого, проростали сполучною тканиною з працею. Організм довго не міг звикнути до чужорідного тіла, що раптово ввійшло в нього. До того ж такий протез ставав причиною утворення тромбів. Тромби закупорювали судини і могли привести до серйозних ускладнень.
Було ясно – потрібна «золота середина», принципово нове переплетення, що усуває всі ці недоліки. Так виникла ідея: а якщо спробувати трикотаж? В’язати судини, як в’яжуть панчохи, шкарпетки, білизну?
Трикотаж пористий за структурою. Петлі його рівномірні, а величину петель – пори – завжди можна відрегулювати. При термічній обробці трикотаж не розпускається. Всі колишні способи такі можливості виключали.
Перші безшовні в’язані протези, виготовлені на трикотажних машинах, дійсно були вдаліше своїх попередників. Їх різали ножицями і скальпелем під різними кутами, шматували уздовж і поперек, вирізали отвори в стінках, перегинали, кип’ятили – незважаючи на всі випробування, судини стійко зберігали свої якості, так що зацікавили хірургів.
І все-таки протези виявилися небездоганними: стінки пропускали багато крові. Тоді допомогти медикам прийшли винахідники, вони запропонували поєднувати звичайну нитку з еластичною. Це відразу ж дало ефект. Товщина стінок зменшилася вдвічі, пористість – кількість петель на одиницю поверхні протеза – збільшилася, а самі пори стали менше майже в десять разів. Це призвело до того, що кров перестала текти через стінки протезів через дві-три хвилини після заміни.
Для трикотажної машини зробили кілька змінних циліндрів, і стало можливим випускати протези будь-яких розмірів – від шести до двадцяти чотирьох міліметрів в діаметрі.
Вперше вдалося виготовити подвійні судини. До цього всі штучні судини були одинарними. Тому використовувалися вони тільки на прямих, нерухомих ділянках, а для рухомих суглобів – ліктьового або колінного згину – вже не годилися, так як погано пропускали кров.
Гнучкі та еластичні трикотажні судини мали достатній запас пружності і при русі суглобів відмінно зберігали свою форму.
Штучні судини спочатку ретельно вивчили в лабораторії, а потім провели випробування на собаках. Зробили протези черевної аорти (довжина їх вісім сантиметрів). Спостереження за тваринами велися близько півроку. За цей час всі протези добре прижилися. Руху крові вони не перешкоджали, склад її не змінювали.
Незабаром в’язані гофровані судини почали застосовувати в лікарнях. Судини добре витримували не тільки нормальний тиск крові, але і підвищений – до 180 міліметрів ртутного стовпа. Всі вони добре приживлялися, не розширювалися і не рвалися, добре передавали пульсацію крові.
Автор: Анна Мірліс.