Двухголовая собака на электромоторе. Кто придумал искусственное сердце

Дисклеймер: В тексте описаны сцены жестокого обращения с животными в рамках научных экспериментов. Не читайте, если это может вас шокировать.

В 2023 году российские специалисты разработали технологию трехмерной биопечати человеческой ткани. С ее помощью уже сегодня можно создавать функционирующие внутренние органы, но пока только в научно-исследовательских целях. Технология постоянно совершенствуется, однако для ее внедрения в медицину, по словам экспертов, потребуется еще немало времени.

Несмотря на то что значительный прорыв в создании имплантов случился относительно недавно, первые операции по трансплантации искусственных органов российский трансплантолог Владимир Демихов проводил еще в 1937 году. Именно тогда советский ученый впервые в мире пересадил самодельное сердце собаке.

Владимир Демихов родился 31 июля 1916 года в Волгоградской губернии в крестьянской семье. Получив профессию слесаря-ремонтника, в 1934 году Демихов решил поменять специальность и поступил на биологический факультет Московского государственного университета. Биология в то время считалась инженерной наукой: советские ученые планировали создавать новые виды растений и животных, совершенствовать генетику человека.

Искусственное сердце

Демихова, как и многих биологов его времени, вдохновил на опыты аппарат искусственного кровообращения, разработанный физиологом Сергеем Брюхоненко. Устройство состояло из двух механических насосов, а в качестве кислородного генератора Брюхоненко использовал донорские легкие собаки. Эксперимент физиолога показал, что животное с остановившимся сердцем может жить еще несколько часов с помощью искусственной системы кровообращения. Сам Брюхоненко решил, что его изобретение может быть полезно «для определенных операций на остановленном сердце». Позднее ученый разработал и искусственные легкие, которые использовали при реанимации пациентов в нескольких клиниках в 1950-х, однако широкого распространения его разработки не получили.

На третьем курсе университета Демихов под впечатлением от экспериментов Брюхоненко представил коллегам свое первое значительное изобретение — он собственноручно сделал искусственное сердце и пересадил его собаке. Имплант был собран из серебряных пластин и работал с помощью электромотора. Компактное устройство, как и изобретение Брюхоненко, состояло из двух мембранных насосов, которые имитировали работу желудочков сердца. Первый опытный образец импланта проработал пять часов. В том же году Демихов сделал прямой массажер для грудной клетки. Устройство помогало вручную обеспечить нормальное кровообращение во время хирургических операций на остановленном сердце.

Работа в морге и новые изобретения

После начала Великой Отечественной войны Демихова направили в прифронтовую патолого-анатомическую лабораторию. Поехать на фронт в качестве доктора он не мог, потому что еще учился на биолога. Работать в морге Демихову было несколько проще, чем его коллегам: с самого детства он не воспринимал запахи. По окончании войны ученый вернулся в Москву, чтобы продолжать свои эксперименты на базе Института экспериментальной и клинической хирургии.

За следующие десять лет Демихов провел более 200 операций по трансплантации собакам донорских легких, печени и сердца. После операции подопытные жили не больше месяца, но для мировой науки середины XX века и это был огромный прорыв. В 1952 году ученый придумал метод маммарно-коронарного шунтирования — способ лечения ишемической болезни, из-за которой к органу перестает поступать кислород. Вместо поврежденного, пережатого сосуда к сердцу пациента подшивали здоровые грудные артерии, благодаря чему оно продолжало работать. Одна из собак после такой операции прожила более семи лет, что на тот момент было невероятным успехом.

Двухголовая собака и гостайна

В 1954 году случился самый известный эксперимент Демихова: ученый пересадил переднюю половину туловища щенка, голову и лапы, на шею взрослой собаке. В процессе операции животным объединили кровеносные системы, создав единый организм — с общими легкими и сердцем. При этом каждая из голов собаки самостоятельно пила, высовывала язык от жары и лаяла, когда хотела. Щенок даже кусал «родительское» животное за уши. Однако опыт был лишь частично удачным: первая подшитая голова прожила всего несколько дней и за следующие 20 опытов существенно увеличить продолжительность жизни животного не получилось. Последняя собака умерла через месяц после проведенной операции.

Благодаря документальному фильму о двухголовой собаке опыты ученого стали сенсацией далеко за пределами СССР. В 1958 году Демихов с разрешения КГБ отправился в мировое турне. Закончилось оно почти сразу — во время своего первого (и единственного) выступления в Мюнхене советский трансплантолог слишком увлекся своим рассказом и выдал западной общественности некоторые государственные тайны. После этого сотрудники спецслужб экстренно вернули биолога в СССР. Демихова собирались судить, но за него вступились другие ученые. Вскоре после этого всемирно известный трансплантолог стал невыездным и в качестве наказания был отправлен на работу из Сеченовского университета в менее престижный Институт скорой помощи имени Склифосовского. Работать Демихову приходилось в сложных условиях: в его лаборатории было сыро и не хватало оборудования, из-за чего вместо медицинского компрессора во время очередных экспериментальных операций ученому приходилось использовать пылесос.

Консервация органов и новые способы пересадки сердца

Однако даже в таких условиях биолог продолжал свои опыты. В 1962 году Демихов подшил собаке донорское сердце. Подобные операции проводили и раньше, но орган никогда прежде не помещали в грудную клетку — вместо этого его крепили на сосуды паха или шеи. О феномене тканевой несовместимости и необходимости давать животному препараты для ее подавления мировая наука еще не знала, но орган и без того приживался относительно неплохо. Собака с двумя сердцами прожила 142 дня. Она могла бы жить и дальше, но погибла из-за случайности: ее убил ударом по голове пьяный плотник, вломившийся в медицинскую лабораторию в поисках спирта.

В 1960-х Демихов активно работал над проектом консервации органов. Он предполагал, что животному можно подшивать по целой пачке донорских сердец и легких и хранить их таким образом в рабочем состоянии до пересадки человеку. В научном сообществе идею встретили прохладно. Она была революционной и впечатляющей, но авторитетный хирург Борис Петровский выступил против инициативы Демихова из-за личной неприязни. Спорить с именитым ученым не осмелился почти никто. В следующие месяцы у ученого отобрали его московскую квартиру, работа в лаборатории была еще больше осложнена. В 1968 году на фоне развернувшейся против ученого кампании у Демихова случился инсульт. После 1960-х известный трансплантолог больше не проводил опытов. Все ранее проведенные операции он описал и суммировал в своем фундаментальном труде «Пересадка жизненно важных органов в эксперименте», на который до сих пор ссылаются исследователи этой темы.

В 1966 году эксперименты Демихова повторил южноафриканский кардиохирург Кристиан Бернард. Он лично приезжал в СССР учиться у знаменитого биолога. Первые опыты были неудачными, но уже в 1967-м доктор первым в мире пересадил сердце смертельно больному 55-летнему пациенту. После операции Бернард позвонил Демихову, чтобы рассказать о своем успехе. В следующие годы медицинское законодательство по всему миру стало меняться. Прежде заимствовать органы в большинстве стран было запрещено. Теперь у пациентов, которым констатировали смерть мозга, доктора смогли изымать донорский материал и пересаживать его другому человеку.

Автор: Ольга Обыденская

В иллюстрациях использованы фото: Visoot Uthairam / Getty Images; Михаил Озерский / РИА Новости

Проект создан при поддержке АНО «Институт развития интернета»