Случай в Алупке
Много лет тому назад, в студенческие годы, я проходил врачебную практику в городе Алупке. Однажды я попал на вызов к молодой женщине, страдающей туберкулезным поражением почек. Она была медиком - работала в одном из многочисленных санаториев Алупки - и достаточно хорошо осознавала тяжесть своего заболевания.
Недели через две, придя вечером на ночное дежурство по "скорой помощи", я обратил внимание на то, что в этот день было сделано несколько выездов к этой больной. Выбрав время среди других вызовов, я по собственной инициативе заехал к ней.
В комнате горел свет, сидело несколько человек - ее друзья и сотрудники. Больная лежала на кровати без сознания, она погибала от уремии - отравления организма продуктами жизнедеятельности. Обычно эти вещества выводятся из организма через почки с мочой, но поврежденные болезнью почки не могли концентрировать мочу. Больная была обречена на смерть из-за самоотравления организма. Она уже была без сознания, начались судороги.
Меня охватило горячее желание что-либо сделать. Но в моем арсенале не было соответствующих средств. Присутствующие в комнате люди поняли мое состояние и деликатно выпроводили меня за дверь.
Приехав к себе в больницу, я выскочил во двор. Темная южная ночь покрывала землю. Где-то шумела бегущая вода, доносились запахи далекого моря, смешанные с запахами кипарисов. Огромные звезды смотрели на то, как я бегал из угла в угол, метался в поисках выхода из безвыходного положения. Я понимал, что выход в своеобразной фильтрации крови. Обычно это делают почки, но ее почки уже не могли выполнять эту работу. Им мог бы помочь специальный аппарат - искусственная почка. Но его не было не только у нас в Алупке, но и в Симферополе.
"Что делать?" - думал я. Выпустить из вены одной руки три-четыре литра крови, а в противоположную руку ввести столько же донорской крови? Да, быть может, это вызовет кратковременное облегчение ее состояния. Правда, неизвестно, как больная, у которой не работают почки, отреагирует на такое огромное обменное введение чужой крови. Но даже не это сейчас главное. Где взять такое количество донорской крови? Вряд ли я найду сейчас в нашей больнице более полулитра.
Так я и не смог ничего придумать. Благо, на меня обрушился поток разнообразных срочных вызовов, во время которых я мог чем-то помочь страдающим людям. Это отвлекло меня. Но и сегодня, через несколько десятков лет, я помню ту ночь и свое бессилие, невозможность помочь.
Смерть часто вырывает из наших рядов молодых и, казалось бы, здоровых людей, а мы ничего не можем предпринять. Свое бессилие перед смертью и неудержимое желание что-либо сделать, чтобы защититься от нее, испытывают многие люди. Неудивительно, что мифология всех народов полна описаниями чудодейственных оживлений мертвецов. Со времен Гильгамеша герои мифов переходили грань жизни и смерти и возвращались обратно.
Давно стали задумываться над этой проблемой и медики, которым в силу своих профессиональных обязанностей особенно часто приходится сталкиваться со смертью, вступать с ней в бой и порой проигрывать его. Помните древнегреческий миф о врачевателе Асклепии, который воскрешал мертвых? Проблемой оживления умерших занимались русские ученые Петр Постников в XVII веке, Даниил Бернулли в XVIII веке, Ефрем Мухин в веке XIX.
Академик Владимир Александрович Неговский - основатель науки об оживлении организма человека, реаниматологии.
В октябре 1936 года, 60 лет тому назад, для исследований в этом направлении при институте нейрохирургии, которым тогда руководил известный ученый Н. Н. Бурденко, была создана лаборатория оживления организма. Организовал эту лабораторию и стал ее бессменным руководителем В. А. Неговский. Со временем эта лаборатория переросла в институт, получивший название НИИ общей реаниматологии РАМН. Такое название науке об оживлении организма тоже придумал В. А. Неговский. Сегодня оно принято во всем мире. Также во всем мире сегодня проводятся исследования в области реаниматологии. Практически все исследователи, работающие в этой трудной области медицины, признают первенство В. А. Неговского, который за эти годы стал академиком РАМН, лауреатом государственных премий и удостоен многих зарубежных дипломов.
Реаниматология - это, прежде всего, наука об умирании, хотя она и направлена на оживление умершего. Выяснилось, что хотя люди живут по-разному, по-разному болеют разными болезнями, но умирают одинаково. Смерть не только уравнивает королей и нищих. Механизм умирания одинаков у больного, умирающего от холеры, и у солдата, погибающего от кровотечения из обширной раны. Для того, чтобы научиться бороться со смертью, нужно хорошо понимать механизмы умирания, выявить их скрытые аспекты, узнать, что такое умирание на молекулярном уровне.
Оказалось не так-то просто ответить на такой, казалось бы, простой вопрос: "Что вызывает смерть? С какого момента можно говорить о том, что человек мертв?" Человек перестал дышать. Не запотевает приложенное к его лицу зеркало. У него нет пульса. Не прослушивается биение сердца. Достаточно ли этих признаков для того, чтобы сказать, что человек мертв, или нужно искать другие?
Такое состояние принято называть клинической смертью. Это - еще не настоящая смерть. Все клетки организма живут, но к ним перестал поступать кислород, не удаляются продукты их жизнедеятельности. В таком состоянии клетки могут сохраняться не очень долго. Продолжительность этого периода во многом определяется интенсивностью обменных процессов в клетках. Этот процесс в значительной степени зависит от температуры. При обычной температуре тела необратимые процессы начинают развиваться через 8-10 минут, а при 30оС это время увеличивается до 30-40 минут.
Что такое жизнь?
Жизнь слагается из постоянно протекающих в клетках процессов обмена веществ.
Какие бы определения мы ни пытались придумывать для понятия жизнь, сегодня никто не станет отрицать того факта, что в основе процессов жизнедеятельности клеток лежат биохимические реакции. Среди них первое место занимают реакции окислительно-восстановительные. Суть их сводится к тому, что какое-то вещество (донор) передает свой электрон другому веществу (акцептору). В качестве донора электронов, как правило, выступает водород органических соединений, а в качестве акцептора у дышащих кислородом организмов - кислород.
В хлорофилловых зернах при участии солнечного излучения происходит процесс разложения воды на водород и кислород. Водород, соединяясь с углеродом углекислого газа, образует органические соединения, которые в дальнейшем используются всеми живыми существами. Кислород выделяется в атмосферу. Происходит известная реакция, которую в упрощенном общем виде можно представить как:
Н2О + СО2 + энергия (солнца) = СН2О + О2
В дальнейшем же органические вещества (СН2О) и в самих растениях и поступая по пищевым цепочкам в организм животных, в процессе дыхания разрушаются. При этом выделяется необходимая для жизнедеятельности энергия, то есть происходит процесс, обратный тому, который мы только что рассмотрели:
СН2О + О2 = Н2О + СО2 + энергия
Как видим, вода в первой реакции разрушается, а во второй восстанавливается вновь.
Что делает солнечный свет в первой реакции? Он создает электронно-возбужденное состояние, то есть переводит электрон водорода в более активное состояние. Это делает возможным отрыв электрона от водорода и переход его на кислород. Происходит примерно то, что мы делаем, когда зажигаем газ в кухонной плите. Мы подносим к газу горящую спичку. Она-то и создает электронно-возбужденное состояние у части молекул газа, а дальше начинается цепная реакция горения. Эта цепная реакция очень просто может перерасти во взрыв. Чтобы этого не случилось, придумана специальная горелка, которая регулирует подачу газа и препятствует взрыву. Взрыв произойдет лишь в том случае, если мы откроем горелку без огня, дадим накопиться достаточному количеству газа в кухне, и лишь затем зажжем спичку.
Но в живых системах все эти превращения обходятся не только без взрыва, но и без горения. Происходит это потому, что процесс идет через ряд промежуточных стадий и строго контролируется. Способность контролировать уровень электронно-возбужденного состояния и лежит в основе жизни. Поэтому можно сказать, что жизнь - регулируемое протекание окислительно-восстановительных реакций в биологических системах, которое обеспечивается контролем за изменением электронно-возбужденного состояния.
Длительное электронно-возбужденное состояние внутри клетки гибельно для нее. Поэтому она стремится максимально быстро избавиться от него. Сделать это она может двумя способами: зарезервировав его - "отложив на черный день" в виде каких-то соединений - или передав соседу в виде продукта, несущего зарезервированное электронно-возбужденное состояние, или сигнала - нервного импульса, например.
Один из эффективных и наиболее широко используемых клеткой способов резервирования электронно-возбужденного состояния - запасание энергии в виде АТФ. Это так называемая "разменная энергетическая валюта" клетки, используемая практически во всех процессах жизнедеятельности. Естественно, что какие-то вещества, а именно - нуклеиновые кислоты, "следят" за особенностями синтезируемых белков-ферментов. Произошло это путем превращения мономеров в полимеры и, соответственно, перехода короткоживущего резервированного электронно-возбужденного состояния в долгоживущее.
ДНК - наиболее громоздкая структура, резервирующая в себе наибольшее количество электронно-возбужденного состояния. Синтезированные под "руководством" ДНК белки отправляются выполнять свои функции, обеспечивая поддержание целостности наружной плазматической мембраны - оболочки вокруг клетки.
Таким образом, можно предложить еще одно определение жизни: жизнь есть динамический процесс поддержания целостности плазматических мембран за счет регулирования электронно-возбужденного состояния.
Жизнь может успешно существовать уже на уровне одной клетки. Такая клетка извлекает из окружающей среды электронно-возбужденное состояние, когда в нее поступают химические соединения, обогащенные электронно-возбужденным состоянием. Излишки электронно-возбужденного состояния гибельны для клетки, поэтому она резервирует их в своих структурах в виде коротко- и долгоживущих соединений. Чем более лабильны эти соединения, тем более выгодно для клетки помещать в них электронно-возбужденное состояние. Это короткоживущее резервирование. Часть этого состояния она помещает в долгоживущие соединения и хранит его "на черный день". Но для борьбы с энтропией клетка вынуждена часть своего электронно-возбужденного состояния после того, как оно какое-то время повращалось в клетке, возвращать в окружающую среду. При этом выбрасываются зарезервированные запасы энергии в виде определенных веществ, в виде тепла или других излучений (разнообразное свечение, например). Часть своего электронно-возбужденного состояния клетка расходует на деление, в результате которого из одной материнской клетки возникают две дочерние.
А что же такое смерть?
Смерть - это в первую очередь прекращение обеспечения клеток организма кислородом.
Организм - это многоклеточное государство, включающее в себя огромное количество клеток. Так, тело человека содержит примерно 1013 клеток, каждая из которых нуждается в кислороде. Кислород нужен для того, чтобы "вырабатывать энергию", то есть поддерживать свое электронно-возбужденное состояние на должном уровне.
Когда организм дышит, он обеспечивает себя кислородом. При этом кислород воздуха проходит сквозь тончайшую стенку легочной альвеолы в кровеносный сосуд, где связывается с гемоглобином. Кровь доставляет кислород в самые отдаленные участки тела. Но для этого она должна циркулировать, то есть должна работать сердечно-сосудистая система.
Поэтому-то прекращение дыхания и работы сердца - основные признаки смерти. Они означают, что прекратилась доставка кислорода к разнообразным клеткам организма и в условиях жесткого дефицита кислорода клетки не могут нарабатывать электронно-возбужденное состояние. Поэтому они начинают использовать резервы его, накопленные в виде АТФ. Но запасы эти невелики и быстро заканчиваются. Клетке ничего не остается, как пытаться использовать долговременные запасы электронно-возбужденного состояния: особые ферменты начинают разрезать длинные молекулы ДНК на серию коротких отрезков. Таким образом клетка пытается как бы приобрести вместо одной чрезвычайно длинной молекулы ДНК множество коротких молекул АТФ. К сожалению, ей не удается таким образом пополнить свой запас электронно-возбужденного состояния, а вот центр, управляющий всеми процессами жизнедеятельности клетки, оказывается разрушенным. Клетки, лишенные этого "центра", обречены на гибель. В условиях нехватки кислорода пытаются найти подходящий акцептор. При этом образуется множество химически очень активных осколков - так называемых свободных радикалов. Свободные радикалы начинают повреждать вещества клетки. При этом взаимодействие каждого свободного радикала с веществами клетки приводит к тому, что на месте одного появляется несколько новых свободных радикалов. Процесс приобретает цепной или взрывной характер. Начинается быстрое и необратимое разрушение многих веществ клетки и построенных из них структур. Стремительно нарастает так называемое перекисное окисление жиров клетки - процесс, чем-то похожий на прогоркание масла. Процесс этот приобретает лавинообразный характер и повреждает плазматические мембраны клетки, разгораживающие отдельные отсеки клетки. Разрушение мембран - это уже безусловная гибель клеток.
При нормальном функционировании организма наиболее быстро устраняют электронно-возбужденное состояние нервные клетки мозга. Они "сбрасывают" все излишки его в виде нервного импульса. Поэтому они же первыми начинают страдать при недостатке кислорода.
Тактика реанимации - это восстановление доставки кислорода к клеткам тела. Для этого необходимо восстановить дыхание и кровообращение. Сделать это нужно максимально быстро, пока не начались необратимые процессы в клетках тела, и прежде всего головного мозга. Счет времени идет на секунды.
Поэтому все реаниматологи подчеркивают: сколь бы совершенной ни была реаниматологическая служба, каким бы большим количеством специалистов и транспорта она ни обладала, единственную реальную помощь человеку, умершему на улице, может оказать находящийся рядом человек. Владимир Александрович Неговский, опираясь на свой огромный опыт, говорит: главное - задержать гибель клеток мозга, а для этого иногда достаточно нескольких вдохов. Даже не возвращая человека к жизни, эта помощь продлевает срок клинической смерти и делает возможными последующие профессиональные реаниматологические мероприятия.
В большинстве развитых стран основным приемам реанимации обучают не только всех полицейских и пожарников, но и все население. Дети, начиная с 11 лет, проходят специальные занятия по оказанию помощи внезапно умершему человеку. Поставлено на промышленную основу и широкое производство устройств, которые облегчают процесс реанимации, а также манекенов, на которых можно обучать приемам первой помощи.
Реаниматология сегодня и завтра
За 60 лет своего существования наука об оживлении человека достигла больших успехов. Реаниматология - это не только оживление человека, попавшего в состояние клинической смерти. Современная хирургия, например, просто не может существовать без реаниматологии. Больному нужно дать наркоз, чтобы он не чувствовал боли. При большинстве операций на органах грудной клетки у больного "отключают" его естественное дыхание, останавливают его сердце. Все это делает реаниматолог-анестезиолог. Он же поддерживает жизнедеятельность организма во время операции и "запускает" работу предварительно остановленных легких и сердца. Поэтому при всем своем искусстве хирург ничего не сможет сделать без реаниматолога. Да и после снятия больного с хирургического стола он попадает к реаниматологу, который заботится о восстановлении всех функций организма в течение нескольких часов, а порой и дней. Выдающийся отечественный хирург Б. В. Петровский всегда подчеркивает важнейшую роль реаниматологов в проведении операции и последующего выхаживания оперированного. Не случайно и первая лаборатория реаниматологии возникла в институте, возглавлявшемся хирургом Н. Н. Бурденко.
Современная реаниматология обладает большим запасом знаний и огромным набором всевозможных устройств, помогающих проводить оживление человека. Главное - начать реанимацию в самые короткие сроки после прекращения дыхания и остановки сердца, пока не произошли необратимые изменения в головном мозге. И здесь возникает еще одна проблема реаниматологии - как долго продолжать реанимацию?
Дело в том, что современный реаниматолог, вооруженный большим количеством разнообразных аппаратов и лекарственных препаратов, может неограниченно долго поддерживать дыхание и работу сердца человека. Он может это делать даже по отношению к тому человеку, у которого уже безвозвратно погибла кора головного мозга. В некоторых случаях такой человек даже оказывается способным жить и после отключения соответствующей аппаратуры. Но это уже не человеческая, а порой даже и не животная, а прямо-таки растительная жизнь. Возникает вопрос: "Нужно ли доводить реанимацию до такого результата, или гуманнее прекратить ее, убедившись, что кора мозга погибла". Это проблема уже не медицинского, а этического и юридического плана. Но решать ее нужно.