Газета «Новости медицины и фармации» 10 (365) 2011

В начале 1920-х годов в одной из московских экспериментальных лабораторий было заключено коллегиальное соглашение о поиске конструкторского решения небывало сложной гемодинамической задачи — искусственного кровообращения — между двумя исследователями — Сергеем Брюхоненко и Сергеем Чечулиным. Цель исследования была высказана С.И. Чечулиным: «Необходимо было доказать основное: центральная нервная система (которая с прекращением кровообращения перестает функционировать раньше каких-либо других систем живого организма) способна продолжить свою работу в искусственных условиях, не отличающихся в этом отношении от работы других жизненных органов» [1]. Рождению данной идеи способствовали ранние работы Brown-Sequard (1858), который после обезглавливания собаки пропускал кровь через магистральные сосуды головы с помощью шприца, таким образом обеспечивая перфузию изолированной головы собаки с восстановлением ряда рефлексов.

Сергей Ионович Чечулин получил образование физиолога и был учеником Ивана Петровича Павлова [2].

Сергей Сергеевич Брюхоненко родился 30 апреля 1890 г. в Козлове (Россия). В 1914 г. он окончил медицинский факультет Московского университета. Это совпало с началом Первой мировой войны, и С.С. Брюхоненко был мобилизован на фронт в качестве младшего врача пехотного полка. Наблюдая на войне множество смертей от воздушной контузии и шока, он впервые приходит к мысли о возможности оживления организма путем искусственного восстановления деятельности остановившегося сердца и дыхания. После возвращения с войны с 1919 по 1926 г. он работает ассистентом в клинике частной патологии и терапии Второго Московского медицинского университета, которую возглавлял профессор Ф.А. Андреев, научным направлением исследований которого была проблема оживления после остановки кровообращения [3]. В 1913 г. в статье «Опыт восстановления деятельности сердца, дыхания и функций центральной нервной системы» Ф.А. Андреев предложил метод нагнетания в артерию раствора Рингера — лактата с адреналином, последний, согласно данным его экспериментальных исследований, обеспечивал стимуляцию сократительной функции миокарда [4]. В последующем данный принцип был использован в модификации В.А. Неговским при создании им первого комплекса сердечно-легочной реанимации (СЛР) в 1940-х гг. В клинике С.С. Брюхоненко занимался лечением больных с сыпным тифом и холерой, а также проводил эксперименты по экстракорпоральному кровообращению изолированной головы собаки. Результатом данных исследований явилось создание в 1925 г. первого аппарата искусственного кровообращения (АИК), осуществлявшего кровообращение по замкнутому контуру. С.С. Брюхоненко назвал этот аппарат «autojector» (от auto- и injector), поскольку заданное давление поддерживалось автоматически.

Сущность принципа, предложенного С.С. Брюхоненко и С.И. Чечулиным, заключается в осуществлении раздельной перфузии артериальной и венозной системы. Для обеспечения жидкого состояния крови авторы использовали антикоагулянт фирмы «Bayer» — Bayer 205 (Germanin, Naganol).

«Автожектор» представлял собой стеклянный резервуар, в который наливалась кровь с антикоагулянтом Bayer 205 (рис. 1). Кровь при помощи диафрагменных насосов отсасывалась из венозной части русла изолированной головы и поступала в легочную артерию изолированных легких собаки, которые механически раздувались и выполняли функцию оксигенатора (рис. 2). После чего кровь обратно возвращалась в резервуар, а оттуда — в крупные кровеносные сосуды головы, обеспечивая перфузию головного мозга. Устройство «автожектора» обеспечивало автоматическую регуляцию нагнетания и отсасывания крови, а также ее cогревания. Данный метод перфузии позволил авторам обеспечить полное искусственное кровообращение у собак при скорости кровотока 2,5 л/мин и давлении в артериальной магистрали до 300 мм рт.ст.

Впервые «автожектор» был продемонстрирован в 1925 г. на II Всероссийском съезде патологов [5]. Демонстрация эксперимента искусственного кровообращения «автожектором» была проведена в 1926 г. на II Всесоюзном съезде физиологов в Ленинграде. Авторами приводится описание этой демонстрации [6]:

«Голова собаки была совершенно отделена от туловища и лежала на тарелке… Изолированная по нашему методу голова 3 часа 24 минуты проявляет ряд тонких реакций и функций ЦНС — мигает веками на прикосновение к частям головы, при слабом дуновении, при зажигании света; делает энергичные движения при более сильных раздражениях, выделяет слюну, реагирует вспомогательными дыхательными движениями на недостаток кислорода и реагирует на разные нарушения искусственного кровообращения картиной, внешне напоминающей агонию и смерть (расширение зрачков и пр.)».

Дальнейшие исследования были нацелены на использование АИК для реанимации умершего организма, ниже приводится описание первого из таких экспериментов:

«В одном из наших экспериментов нами было запланировано изолирование головы собаки обычным методом. Почти в конце операции произошла остановка пульса, дыхания и исчезли все рефлексы и движения, зрачки расширились. Состояние ничем не отличалось от смерти. Несмотря на это, мы продолжили подготовку опыта еще в течение 8 мин, после чего голова была подсоединена к «autojector» и начато искусственное крово­обращение.

В течение этих 8 мин голова (как и туловище) не обнаруживала никаких признаков жизни. Мы уже считали эксперимент неудавшимся, однако затем постепенно возник целый ряд рефлексов и автоматических движений. Голова мигалa при дуновении ветра, при прикосновении к волоскам бровей и ресниц, широко раскрывала рот, двигала ушами и т.д., и только через 1 час 56 мин (с момента начала искусственного кровообращения) жизненные проявления ослабли и постепенно исчезли» [7].

С.С. Брюхоненко и С.И. Чечулин выявили этапность в развитии процесса умирания [8]:

«…процессы умирания организма протекают в виде нескольких последовательных стадий.

I стадия — агония. Для этой стадии характерно относительно непродолжительное функциональное возбуждение ряда центров мозга, в особенности дыхательного центра.

II стадия — мнимая смерть. Отсутствие всяких проявлений жизни, обусловленное торможением ряда центров мозга… Для всей этой стадии характерна возможность восстановления при известных условиях функций ЦНС (искусственным кровообращением и др.).

III стадия — необратимая смерть».

Еще в 1931 г. С.С. Брюхоненко и Н.Н. Пучков проводили эксперименты по гипотермии с использованием как внешнего охлаждения собак льдом до 3 °С, так и при помощи аппарата искусственного кровообращения. Н.Н. Пучков моделировал холодовую остановку кровообращения, а затем восстанавливал самостоятельное кровообращение при помощи «автожектора».

Перейдя в лабораторию Химико-фарма­цевтичес­кого института, С.С. Брюхоненко совместно с Н.Н. Теребинским с 1929 г. начал проводить исследования искусственного кровообращения при операциях на сердце. С.С. Брюхоненко в 1929 г. писал: «Решение проблемы искусственного кровообращения целого организма ставит на очередь проблему проведения операций на сердце (например, на клапанах)» [9].

В 1935 г. С.С. Брюхоненко становится директором только организованного Института экспериментальной физиологии и терапии (в котором начинает свою карьеру научным сотрудником будущий всемирно известный Владимир Александрович Неговский), где продолжает свои исследования по искусственному кровообращению. В институте Н.Н. Теребинский, используя «автожектор», на «сухом» сердце сначала моделировал пороки клапанов, а затем оперативным путем их устранял.

В 1936 г. «автожектор» был усовершенствован пенно-пленочным оксигенатором, принцип которого состоял в том, что кровь из правых отделов сердца поступала в верхнюю часть оксигенатора, в котором она разделялась на мелкие струйки, стекающие навстречу потоку кислорода, подаваемого снизу. В результате образовывалась пенно-пленочная структура из крови и кислорода. Оксигенированную кровь собирали и нагнетали насосами в артериальные кровеносные сосуды. Данный принцип оксигенатора в некоторой модификации лег в основу промышленно выпускавшихся в СССР АИК в 1950–1960-х годах.

После данного усовершенствования «автожектора» С.С. Брюхоненко с сотрудниками (1937–1939 гг.) при моделировании клинической смерти у собак длительностью 5–10 мин добились успешной реанимации животных с последующим их выживанием на протяжении от 1 месяца до нескольких лет [10–12].

Особое внимание авторов привлекло влияние блуждающего нерва на процесс умирания организма. Исходя из полученных результатов исследований, авторы отмечали [10]: «…мы могли бы ожидать положительного результата, применяя при реанимации организма в период искусственного кровообращения препараты, возбуждающие симпатическую нервную систему и угнетающие систему блуждающего нерва. Мы применяли адреналин (его при оживлении предложил применять проф. Андреев), эфедрин, лобелин, атропин. Адреналин, помимо своего общего фармакологического действия, содействовал созданию лучшего режима искусственного кровообращения. То же относится к эфедрину.

Лобелин и атропин положительно влияли на функции дыхания».

Также была выявлена важность групповой принадлежности донорской крови при проведении искусственного кровообращения [13].

После Второй мировой войны до 1951 г. С.С. Брюхоненко работал в НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского (Москва), где он использовал АИК для изучения возможности оживления трупов внезапно умерших людей (вследствие травмы, электрического поражения, асфиксии). Искусственное кровообращение проводили через 1–1,5 часа с момента смерти. В результате проводимых исследований удавалось восстановить самостоятельное кровообращение, а в ряде случаев и самостоятельное дыхание, сужение зрачков, мимические движения лица.

С 1951 г. С.С. Брюхоненко работал в НИИ экспериментальной хирургической аппаратуры и инструментов, создавая различные модели АИК. С 1958 г. вплоть до своей смерти 20 апреля 1960 г. С.С. Брюхоненко заведовал лабораторией искусственного кровообращения при Институте экспериментальной биологии и медицины Сибирского отделения АН СССР.

Пионерские работы С.С. Брюхоненко и С.И. Чечулина являются малоизвестными на Западе, хотя еще в 1960 г. W.R. Probert and D.G. Melrouse опубликовали статью об «автожекторе» [14], и нашей статьей мы хотели осветить еще одну яркую страницу истории реаниматологии.