Можно проследить шаг за шагом весь путь становления проблемы консервации органов и тканей с помощью формалина.
1932 год. Английский исследователь Э. Пирс, изучая взаимодействие формалина с белковыми веществами, призвал учесть «многообразие и сложность этих реакций». Ни слова больше, но это означало — Ищите! В 1960 году он вернулся к этой проблеме и установил, что активность ферментов под влиянием формалина угасает не сразу, а постепенно.
В 1938 году профессор Б. Н. Тарусов отметил, что нервная и мышечная ткани после обработки их формалином в течение определенного времени сохраняют электрические потенциалы.
В 1949 году советский микробиолог Н. И. Леонов высказал мнение о том, что формоловые вакцины (т. е. приготовленные с помощью формалина) в ряде случаев оказываются не «убитыми», а «живыми». Вирусы и микробы в них могут размножаться. Иными словами, был поставлен вопрос о способности микроорганизмов при некоторых условиях выживать в растворе формалина.
Каковы же теоретические предпосылки сохранения жизни органа в растворах формалина? Вот основной вопрос, который поставили перед собой исследователи Лаборатории по пересадке органов и тканей АМН СССР.
Реакция формальдегида с белком состоит из 2‑х этапов. На первом соединение это обратимо, на втором — нет. Меняя условия опыта, можно по своему желанию фиксировать белковые вещества органа как на время, так и навсегда. Таким образом, открывается перспектива управления внутриклеточными реакциями.
В результате длительных исследований удалось доказать, что формальдегид присутствует во всех жизненно важных органах, в одних в большем, в других в меньшем количестве. В норме формальдегид — промежуточный продукт, имеющийся во всех тканях и принимающий участие в ключевых реакциях обмена веществ. Превышение уровня его в 4–5 раз по сравнению с нормой приводит к замедлению обменных процессов в ткани. Следовательно, изменением концентрации формальдегида можно регулировать интенсивность обмена веществ, «выключить» жизнь органа на короткое время, то есть блокировать происходящие в нем процессы, а потом восстановить их.
Мы приступили к экспериментам на таких жизненно важных органах, как почки, сердце, мозг. Сложность заключалась в выборе метода введения формальдегида, влияние которого на органы решили изучить непосредственно в живом организме. Для этого животному внутривенно с определенной скоростью вводили формальдегид различных концентраций. Происходило постепенное угнетение сократительной функции сердца и биоэлектрической активности сердца и мозга. Данные биохимии свидетельствовали о том, что процессы обмена в органах отсутствовали. Казалось, что они погибли. Следующая задача — оживление органов. Какова же была наша радость, когда после подключения их в кровоток почка начала выделять мочу, сердце — сокращаться в своем обычном ритме, а в мозгу появилась электрическая активность. Тщательно изучив на большом экспериментальном материале это явление, мы получили неопровержимые доказательства обратимости воздействия формальдегида на жизненно важные органы. В дальнейшем была доказана и возможность продления жизни органа, в котором кровоток на время прекращался.
Проведенные нами исследования с уксусным, пропионовым, глутаровым альдегидами позволили установить аналогичную закономерность их влияния на деятельность жизненно важных органов. Различие заключалось лишь в концентрации раствора и длительности воздействия. Обратимость блокирования альдегидами жизнедеятельности в биологическом объекте мы доказали на органном, клеточном и молекулярном уровнях, назвав это явление химическим анабиозом. Солодовый анабиоз — старое доброе средство хранения органов и тканей, известное с начала века, обрел в нашем методе достойного «конкурента».
Открытие химического анабиоза вносит коренное изменение в уровень научного познания. Его значение состоит в том, что оно служит теоретической основой для выполнения широкого спектра научных исследований и практических разработок в различных отраслях знаний, в частности, в биологии, медицине, генетике, ветеринарии, агрономии, науке о космосе и других.
В медицине применение открытого явления возможно в таких областях, как хирургия, онкология, оториноларингология, нейрохирургия, стоматология, фтизиатрия, травматология, ортопедия и военно–полевая хирургия, с целью блокирования обменных процессов при различных заболеваниях.
В настоящее время нами подготавливается эксперимент по блокированию, с помощью введения альдегидов, всех жизненно важных процессов организма на определенный промежуток времени с последующим их восстановлением.
А если посмотреть в далекую перспективу использования химического анабиоза, то думается, что, подбирая различные условия взаимодействия альдегидов с жизненно важными структурами клетки, удастся сохранять длительное время (месяцы, годы) органы, способные функционировать при пересадке их человеку. Можно будет создать обширную «кладовую» органов, которая обеспечит спасение жизни тысячам людей.
Я убежден, что способностью вызывать химический анабиоз обладают не только альдегиды. Исследователи, несомненно, найдут более совершенные универсальные блокаторы обменных процессов в организме и органах, которые будут широко применяться в народном хозяйстве. Поиски практического использования химического анабиоза продолжаются. Одно ясно. Задача сложна, и для ее решения потребуются усилия ученых различных специальностей. Пока же можно сказать — первый шаг сделан.
Летом 1959 года в Московский институт скорой помощи имени Н. В. Склифосозского был доставлен молодой человек, получивший серьезную травму. Когда развернули забинтованную, а точнее, укутанную руку, то увидели почти начисто оторванную кисть, соединявшуюся с предплечьем лишь небольшим кожным лоскутом. Времени для размышлений не было, и хирург П. И. Андросов, моя руки, уже составлял план операции. Исследовав сохранившийся кожный мостик и обнаружив, что кровообращение в нем прекратилось не полностью, он тщательно обработал раневые поверхности и соединил мышцы, сосуды, нервы, кости. Прикрыть все это кожным лоскутом было нетрудно. Постепенно стало восстанавливаться кровообращение, кисть становилась все теплее. Кость прижилась, так же как мышцы и сосуды, но вот восстановить функцию кисти удалось значительно позднее — после длительных упражнений.
Выше, говоря об операциях под микроскопом, я уже приводил подобные случаи операций, успеху которых в значительной степени способствовала высокоточная микроскопическая техника. Здесь хочу остановиться на некоторых успешных реплантациях, чтобы обсудить проблемы, связанные с пересадкой конечностей.
В 1962 году в массачусетский госпиталь привезли двенадцатилетнего мальчика, которому во время крушения электропоезда оторвало руку на уровне верхней трети плеча. Мальчика доставили в госпиталь через полчаса после катастрофы. Пока его выводили из состояния шока и готовили к операции, руку сохраняли на льду. Потом сосуды ее промыли физиологическим и другими питательными растворами. Хирург Рональд А. Молт соединил крупные кровеносные сосуды (артерии и вены), с помощью специального приспособления прикрепил плечевую кость, нашел концы нервов, пометил их, но не сшил. Потом обработал мышцы, убрав размозженные ткани, сшил их и наложил швы на кожу. Через полгода, когда рана зажила и выяснилось, что инфекции нет, мальчика оперировали повторно — сшили крупные нервные стволы. Еще через полтора года во всех пальцах руки восстановилась болевая, температурная и тактильная чувствительность.
Сам Рональд А. Молт считает, что благоприятный исход этой операции достигнут благодаря относительно быстрой доставке пострадавшего в госпиталь и радикальной хирургической обработке раны.
В 1963 году китайский хирург Чэн сделал реплантацию полностью отсеченной кисти, не имевшей кровообращения в течение четырех часов. Функция кисти была восстановлена.
Мне представилась возможность посетить в Шанхае больницу имени Сунь Ятсена, где работал молодой доктор Чэн. Операция действительно принадлежала к числу редких. Хирургу удалось восстановить проходимость мелких кровеносных сосудов, обеспечить питание кисти, соединить крупные нервные стволы, добившись хорошей их функции.
Тонкая, поистине ювелирная операция, длившаяся несколько часов, прошла хорошо. Но через некоторое время стал развиваться отек кисти. Пришлось разрезами ослабить напряжение ткани. Потом сделали еще одну операцию — освободили срединный нервот спаек. В конечном итоге кисть полностью восстановила свою функцию, и больной, слесарь по специальности, смог спустя некоторое время вернуться к прежней работе.
