М'язи «від легких» як «привід» для штучного серця?
Ідея виникла у мене після того як я подивився фільм - «Плоть і кров» [1]. Там був один нещасний француз який чекав донора серця, і возив за собою апарат який по суті був батарейками і насос качає за допомогою повітря переданого по трубках усередині організму штучне серце. Крім цього займаючись даними питаннями я не раз зустрічав подібні розробки - людей без серця носять на собі акумулятори які треба підзарядити через годин 6-10 [3]. . Це звичайно жахливо ... Якщо б вирішити проблему енергії даних пристроїв то можна було б не шукати донорів, а пересаджувати людям з хворим серцем механічні серця, які до речі набагато міцніше і довговічніше справжніх [1]. Хоча як показують останній дослідження - серце виробляє передсердний натрійуретичний пептид [5]. Тому говорити про пріоритет штучного серця над справжнім ще довгий час буде рано, та й складна регуляція серця теж з організації навряд чи незабаром зрівняється з штучним. Але для смертельно хворих пацієнтів яких досить багато (близько 17 млн по всьому Світу! [2] та й хвороби серця коштують майже на першому місці) думаю штучне серце за відсутності донорського - єдиний вихід. У зв'язку з чим, питання створення штучного серця, з харчуванням не вимагає постійної підзарядки, яке треба все життя тягати на собі зовні, дуже актуальне. Часом ці батареї важать близько 10 кг [4]. Поки немає не якийсь альтернативи більш компактним батареям, хіба що використання мініатюрного ядерного реактора. Розробки по створенню такого реактора велися ще в СРСР, (на жаль не пам'ятаю джерело) але припинилися як із за небезпеки даного пристрою, так і з технічні проблеми з його створення. Якщо проблема штучного серця актуальна тільки для хворих людей, то питання про маленьких ефективних джерелах живлення не потребують підзарядки ще й для всіх людей використовують мобільні телефони та інші пристрої. І якщо вона досі не вирішена, то сподіватися на появу незабаром джерел живлення не потребують тривалий час підзарядки я б не став. Тому вирішив повернуться до повітря і фізіології. Якщо можна за допомогою повітря качати штучне серце всередині організму, то чому б не використовувати повітря легенів. Як відомо з курсу анатомії і фізіології в самих легенів немає м'язової тканини, і їх розширення і спадання забезпечується м'язами діафрагми, міжреберних та ін. Мускулатурою. Таким чином дихання можна використовувати в якості насоса який ганяючи видихається і вдихаємо повітря через штучне серце подібне до того яке було у фільмі «Плоть і кров» буде забезпечувати його роботу без батарейок. На перший погляд це звичайно дуже божевільна думка і як часто буває в науці всі будуть над нею сміятися. Тим більше що я не якийсь не будь професор вивчає все своє життя серце (протираючи штани в кабінеті) і навіть не працівник інституту серця. А з гіркого досвіду, і вже давно вивчаючи історію науки можу сказати, що велика наука як і велика політика як правило брудне і огидне заняття, тому в кращому випадку дану ідею хто то, так би мовити у мене «запозичить», а в гіршому не хтось не зверне на неї увагу. Є й інші варіанти - може хто то цим вже займається, але не афішує. Я вважаю що такі думки не можна приховувати, навіть у світи описової мною вище ситуації з наукою. Але не буду тут розписувати всі нюанси, опишу краще питання на яких стоїть зупиниться в практичному вирішенні даної ідеї. Сподіваюся знаючі люди оцінять всі критично і об'єктивно акцентують увагу на проблемах і перспективах вирішення даного питання. Наприклад:
1 Як реалізувати і відрегулювати механізм клапанів і трубок що б сила руху проходить по дихальних шляхах повітря переганяла кров, за рахунок приведення у руху механізму штучного серця, або подібного пристрою?
2 Чи вистачить даного тиску повітря що б забезпечити роботу зіставну скорочення серця? Це треба математично розрахувати. Можливо буде потрібно такий тиск повітря яка не можливо забезпечити не тренованим м'язам, тоді виникає питання: чи можливо натренувати м'язів діафрагми до такої міри що видихається повітря з урахуванням опору зможе і забезпечувати нормальну роботу штучного серця і газообмін у легенях. Звичайно, така людина бігати не зможе, але якщо звичайний може бігати, то людина зі штучним серцем можливо зможе ходити. Звичайно, можна сказати чому для цих цілей не задіяти більш потужні м'язи - наприклад ніг або рук (хитаючи ними штучне серце), але саме м'язи діафрагми і видихається повітря для цього фізіологічно найкраще підходять. Т.к легкі як і серце реагують на підвищення в крові СО2, і тому не потрібно додаткового регулятора. Тобто з підвищенням СО2 в тканинах відповідно підвищується і потреба в учащении і збільшенні глибини дихання та посилення роботи серця. Таким чином при учащении дихання буде відбуватися і почастішання роботи серця. Але це все спочатку треба розрахувати а потім провести досліди на тваринах.
3 Якщо ж даних м'язів буде недостатньо, то можна задіяти інші м'язи навіть скелетні але це технічно набагато складніше (не буду вдаватися в подробиці.)
Хоча може я багато чого не врахував, і даний проект поки не реалізуємо. Шкода мені ніколи цим займатися, тому поки по вуха загруз в неорганізованості та паперової тяганини сучасної освітньої системи, не дивлячись на те, що цілком би міг зайнятися цим питанням, якби був час і кошти ...
Література
1. Історія Хірургії / History of Surgery https://rutracker.org/forum/viewtopic.php?t=3207261
2. https://biwork.ru/novosti/14275-v-bijske-projdet-dekada-zdorovogo-serdtsa.html
3. https://clinic.eurodoctor.ru/cardiological_center/heartsurgery_department/artificial_heart/
4. https://walter-simons.livejournal.com/270047.html
5. https://ru.wikipedia.org/wiki//Предсердный_натрийуретический_пептид
