Отиди на
Форум "Наука"

ПРОТЕЗИРАНЕТО


BG-Science

Recommended Posts

  • Администратор

ПРОТЕЗИРАНЕТО

Замяната на естествени с изкуствени органи ще остане актуална и през следващия век, независимо от постиженията на генетичното инженерство. Причините за това са повече от ясни — едва ли в скоро време човек ще получи възможността да регенерира части от тялото си така, както гущерът възстановява опашката си при откъсване, а от друга страна, постиженията на биониката, електрониката и изчислителната техника ще позволят да се създадат компактни, надеждни и в крайна степен естетични заместители на естествените органи, които са загубени по едни или други причини.

В тази област като че ли най-лесно могат да се правят прогнози, защото навлизането на новото в медицината е бавен процес, а пътят от прототипа до масовото клинично приложение е дълъг и труден. Предвидливостта в тази област на приложение на техниката в медицината е повече от необходима по напълно ясни хуманни подбуди. И поради тази причина спокойно можем да кажем, че повечето от протезите на XXI век вече повече или по-малко функционират в едни или други лаборатории по света.

Един от най-големите проблеми на нашия век са сърдечносъдовите заболявания и отличаващият се с фатален изход инфаркт. Повечето от специалистите са на мнение, че едно електронно-механично сърце би решило повече от проблемите. Какво се иска в случая? Мощността на такова едно устройство трябва да бъде около 2,5÷3 вата, които са необходими за прехвърляне на 5—6 литра кръв в минута при пулс между 60 и 90 удара в минута. Простите сметки показват, че за една година това представлява приблизително 40 милиона пулсации, а през целия живот (има се предвид средна продължителност на живота) сърцето прехвърля почти 200 милиона литра кръв. Освен това то значително увеличава своята производителност по време на физическо или емоционално натоварване. Нещо повече — сърцето почти мигновено може да променя режима на работата си в зависимост от конкретната ситуация. Дори и за неспециалиста е ясно, че създаването на такава една помпа с необходимата надеждност, дълготрайност и гъвкавост, е изключително трудна работа. Освен това има и проблеми от чисто биохимично естество. Изкуственото сърце не трябва да предизвиква никакви промени в организма на човека и най-вече хемолиза — разрушаване на червените кръвни телца.

По света и най-вече в телата на някои хора вече функционират подобни устройства, но всичките те са далеч от идеала. Пътят към създаване на изкуственото сърце все още не е извървян. Трябва обаче да се знае, че повечето от въпросите в тази област са зададени правилно, а това означава, че и отговорите са ясни наполовина. До конструирането на изкуствено сърце за цял живот ни дели време, може би по-малко от едно поколение.

Сърцето за съжаление не е единственият орган в човешкото тяло, който може да се повреди преждевременно. Черният дроб, наричан химическият завод на тялото, също е една от ахилесовите ни пети. Изкуственият му вариант трябва да изпълнява същите функции, като например чрез диализа да извлича от кръвния поток на пациента токсичните вещества. Значително по-сложна е задачата на изкуствения черен дроб, когато ще трябва да поеме и функциите по обмяната на веществата, които все още не са напълно ясни. По всяка вероятност това ще бъде възлов въпрос в протезирането на бъдещето въобще.

Подобен проблем стои и пред протезирането на жлезите с вътрешна секреция. Например панкреасът. Доскоро болните от диабет нямаха друг изход, освен всеки ден да се подлагат на инсулинови инжекции. Вече обаче са разработени автоматични миниатюрни помпи, които впръскват определени дози инсулин през определени интервали и се носят на кръста. Изпитват се и по-съвършени устройства (които сегa преминават изпитания върху животни) с размерите на хокейна шайба, имплантирани подкожно. Те се зареждат с инсулин чрез спринцовка в амбулаторни условия. Но всичко това не задоволява. В случая е необходимо нещо, което да произвежда инсулин в организма. И такова решение съществува — става дума за изкуствен панкреас, капсула с живи клетки, която самостоятелно продуцира ценното вещество и по всяка вероятност ще влезе в масова употреба след няколко десетки години.

По-лесен е случаят с изкуствените бъбреци. Тромавите и обемисти машини за диализа на кръвта просто се смаляват пред очите ни. Вече работи преносим бъбрек с тегло едва 4 килограма, като химичните реагенти, участвуващи в диализата, се подменят периодично. Но изследователите тук смятат, че механо-химичните устройства могат да се избегнат. Предполага се, че през следващия век (най-късно) по пътя на генетичното инженерство ще бъдат създадени специализирани бактериални щамове, които направо в чревния тракт на човешкия организъм ще разлагат азотните съединения в полезни хранителни вещества, като по този начин могат да поемат функциите на болни или повредени бъбреци.

Трудностите по създаване на изкуствени сетива са значителни, но по всяка вероятност не е далеч денят (в рамките на десетки години, разбира се), когато електронни устройства ще могат да върнат зрението на слепите и слуха на глухите. Смята се, че схемата ще е следната — образът, независимо от това дали е зрителен, или слухов, се възприема от съответните датчици, обработва се от микрокомпютър и получените сигнали се подават в мозъка чрез имплантирани в съответните зони електроди. В случая проблемът е повече технически, отколкото физиологичен и по всяка вероятност ще бъде успешно решен.

Напълно ясно е, че протезирането на крайници ще бъде най-успешно поради спецификата на самите им функции, които са от чисто механично естество и лесно могат да се имитират. Трудностите тук са повече от икономически характер и с течение на времето ще бъдат преодолени. Специалистите по медицинска техника са на мнение, че предстои огромен скок в създаването на изкуствени органи за човека. Вече става ясно, че с изключение на мозъка почти няма орган, който да не бъде заменен с едно повече или по-малко съвършено устройство. Но това трябва да става единствено в случаите, когато не само се удължава живота на пациента, но и го прави по-поносим и по-полезен.

Link to comment
Share on other sites

За нас

Вече 15 години "Форум Наука" е онлайн и поддържа научни, исторически и любопитни дискусии с учени, експерти, любители, учители и ученици.

 

За контакти:

×
×
  • Create New...