МОДЕЛЬ ПЯТОЙ НОГИ СОБАКИ

Летом 1959 года в Московский институт скорой помощи имени Н. В. Склифосовского был доставлен молодой человек, получивший серьезную травму. Когда развернули забинтованную, а точнее, укутанную руку, то увидели почти начисто оторванную кисть, соединявшуюся с предплечьем лишь небольшим кожным лоскутом. Времени для размышлений не было, и хирург П. Андросов, моя руки, уже составлял план операции. Исследовав сохранившийся кожный мостик и обнаружив, что кровообращение в нем прекратилось не полностью, он тщательно обработал раневые поверхности и соединил мышцы, сосуды, нервы, кости. Прикрыть все это кожным лоскутом было нетрудно. Постепенно стало восстанавливаться кровообращение, кисть становилась все теплее. Кость прижилась, так же как мышцы и сосуды, но вот восстановить функцию кисти удалось значительно позднее, после длительных упражнений.

Хочу остановиться на некоторых успешных реплантациях, чтобы обсудить проблемы, связанные с пересадкой конечностей.

В 1962 году в Массачусетский госпиталь привезли двенадцатилетнего мальчика, которому во время крушения электропоезда оторвало руку на уровне верхней трети плеча. Мальчика доставили в госпиталь через полчаса после катастрофы. Пока его выводили из состояния шока и готовили к операции, руку сохраняли на льду. Потом сосуды ее промыли физиологическими и другими питательными растворами. Хирург Рональд А. Молт соединил кровеносные сосуды (артерии и вены), с помощью специального приспособления прикрепил плечевую кость, нашел концы нервов, пометил их, но не сшил. Потом обработал мышцы, убрав размозженные ткани, сшил их и наложил швы на кожу. Через полгода, когда рана зажила и выяснилось, что инфекции нет, мальчика оперировали повторно - сшили крупные нервные стволы. Еще через полгода во всех пальцах руки восстановилась болевая, температурная и тактильная чувствительность.

Сам Рональд А. Молт считает, что благоприятный исход этой операции достигнут благодаря относительно быстрой доставке пострадавшего в госпиталь и радикальной хирургической обработке раны.

В 1963 году китайский хирург Чэн сделал реплантацию полностью отсеченной кисти, не имевшей кровообращения в течение четырех часов. Функция кисти была восстановлена.

Мне представилась возможность посетить в Шанхае больницу имени Сунь Ятсена, где работал молодой доктор Чэн. Операция действительно принадлежала к числу редких. Хирургу удалось восстановить проходимость мелких кровеносных сосудов, обеспечить питание кисти, соединить крупные нервные стволы, добившись хорошей их функции.

Тонкая, поистине ювелирная операция, длившаяся несколько часов, прошла хорошо. Но через некоторое время стал развиваться отек кисти. Пришлось разрезами ослабить напряжение ткани. Потом сделали еще одну операцию - освободили срединный нерв от спаек. В конечном итоге кисть полностью восстановила свою функцию, и больной, слесарь по специальности, смог спустя некоторое время вернуться к прежней работе.

Успех Чэна достигнут благодаря его знаниям, таланту и упорству. Но в условиях культа личности Мао Цзедуна благоприятный исход операции был, разумеется, приписан «чудодейственному» влиянию «великих идей Мао». Выпустили даже «документальный» фильм, в котором показывалось, как привезли больного с оторванной кистью и как хирург, вместо того, чтобы сразу приступить к операции, звонит секретарю партячейки и тот дает совет - прежде всего пойти в библиотеку и почитать труды Мао... И вот врач идет не в операционную, а в библиотеку. Он сидит за столом, обложенный книгами «великого кормчего», глубокомысленно читает их, вдохновляется «идеями Мао» и лишь после этого направляется в операционную. Успех операции связывается с вдохновением, которое снизошло на хирурга после изучения трудов Мао. Звучат обычные славословия в адрес Мао. Было неприятно смотреть этот фильм-подделку.

В октябре1969 года операция по приживлению конечности была выполнена в Польше. В хирургическое отделение города Радом доставили 38-летнюю женщину, работницу металлургического завода, которой оторвало кисть. Бригада врачей произвела обработку раны культи, затем сшила кровеносные сосуды, крупные нервы и сухожилия мышц, а также соединила перебитые кости предплечья. Операция прошла успешно.

Сейчас мировая медицина насчитывает десятки операций по реплантации оторванной конечности. Но не все они заканчиваются успешно. И в этом нет ничего удивительного. Ведь травмы бывают неодинаковой тяжести, различны время доставки больных, условия, в которых приходится оперировать, квалификация хирурга и многое другое. Кроме того, подобные операции всегда неожиданны и вынужденны.

Важно другое: принципиально и технически они вполне осуществимы. Об этом говорят и опыты на животных. В течение многих лет они проводятся анатомами, физиологами и клиницистами, разрабатывающими проблему реплантации, то есть пересадки конечностей.

В числе первых клиницистов-экспериментаторов был советский ученый профессор Н. Богораз - крупный хирург, возглавлявший в 30-е годы кафедру хирургии Ростовского медицинского института. Судьба этого выдающегося человека трагична. В 1920 году он попал под трамвай и потерял обе ноги, но и на протезах продолжал работать, оперировать. Много лет своей жизни он посвятил проблеме приращения травматически оторванной конечности. В начале 30-х годов его ученик В. Хенкин с успехом пришил собаке отрезанную у нее же ногу. Продолжила эту большую экспериментальную работу лаборатория, руководимая другим учеником Богораза, профессором А. Лапчинским. В течение трех лет у него жила собака с пересаженной от другой собаки ногой.

Но все это лишь начало. Предстоит еще многое сделать, прежде чем отсеченную конечность можно будет без большого риска для больного «вернуть на место».

Думая о завтрашнем дне хирургии, надо, по-видимому, сегодня найти, прежде всего в эксперименте на животных, надежные способы и методы, которые позволят успешно воссоединять с организмом отсеченную конечность.

Нередко хирургу, выполнившему буквально ювелирную работу по реплантации, из-за нарастания угрожающих жизни больного явлений приходится, ее вновь удалять. Мы еще плохо знаем клинические, биохимические, физиологические, морфологические и другие изменения, наступающие в организме после реплантации, а по поводу причин и механизма их развития существуют противоречивые точки зрения.

Предстоит ответить на вопросы: какие факторы при пересадке конечностей являются ведущими, а какие второстепенными? Какое время после отсечения конечностей следует считать приемлемым для реплантации и после какого срока бесполезно рассчитывать на успех?

На многие вопросы, связанные с изучением важности реплантации конечности, ответ должны дать биохимики, морфологи, физиологи и другие специалисты. Поэтому для комплексного исследования этой проблемы в лаборатории я ввел в группу реплантации конечности, помимо хирургов, и биохимиков, морфологов, физиологов. Хирурги разрабатывали и осуществляли модели экспериментов, близкие к клиническим условиям. Другие специалисты, получая соответствующую информацию, обрабатывали ее и давали советы и рекомендации. Потом мы совместно обсуждали полученные результаты, горячо спорили, вносили поправки.

Эксперименты заключались в том, что у собаки под наркозом ампутировали заднюю конечность, а затем, через разные сроки, пришивали ее на место. Соединяли крупные кровеносные сосуды, нервы, кости, мышцы, сухожилия и кожу. Делали все так, как будто перед нами человек, попавший в аварию и получивший тяжелую травму - потерю конечности.

Реплантация, произведенная через один-три и даже шесть часов после отсечения конечности, проходила удачно. Животные относительно легко переносили послеоперационный период. Правда, много усилий требовалось, чтобы конечность прижилась и собака владела ею так же, как и раньше.

Конечно, если дело коснется человека, пришить оторванную конечность в такие сравнительно короткие сроки не всегда возможно. Отдаленность места катастрофы от хирургического отделения, неподготовленность врачей к проведению такой сложной операции, тяжелое состояние пострадавшего и ряд других моментов могут значительно увеличить период ишемии (обескровливания) конечности. Поэтому в своих опытах мы удлинили срок прекращения кровоснабжения конечности до двадцати четырех часов. Но такие опыты кончались неудачно.

Собаки гибли одна за другой. Что только мы не делали! Подбирали особенно крепких животных, операции старались проводить как можно быстрее, тщательнее, дежурили дни и ночи. Но, несмотря на все усилия, через один-два дня они погибали. Не помогло и предварительное консервирование ампутированной конечности в холодильнике при температуре плюс 2-4 градуса Цельсия.

Я видел, как мрачнели лица сотрудников. На пятиминутках разбирали и анализировали каждый опыт. Вновь и вновь просматривали данные экспериментов, сопоставляли их, думали, спорили.

Специальная группа занималась изучением состояния мышц ампутированной конечности. Установили, что через двадцать четыре часа они обладают высокой степенью токсичности. Если взять кусочек такой мышцы, размельчить, поместить в центрифугу, а потом ввести в вену мыши 0,5 миллиметра полученной надосадочной жидкости, то она погибала моментально. В некоторых опытах даже не успевали вынуть иглу из вены. Смерть наступала, как у нас говорят, на «конце иглы».

Значит, по мере увеличения срока ишемии, конечность, лишенная питания, приобретала определенные токсические свойства. Как устранить или хотя бы уменьшить эту токсичность?

И снова длительные опыты. Сосуды конечности сразу после ампутации промывали холодным раствором для удаления сгустков крови. После этого помещали ее в стерильных условиях в специальный аппарат для консервирования. Через сутки вынимали, вновь промывали, но уже для того, чтобы вымыть из нее токсические вещества, восстановить обменные процессы и согреть. И опять нас постигало разочарование. Большой процент животных погибал. А у тех, кто выживал, послеоперационный период протекал чрезвычайно тяжело.

Вновь наступал период тщательного изучения электрокардиограмм, энцефалограмм, кривых пульса и артериального давления, данных биохимического и физиологического исследований. Снова бурные обсуждения и долгие споры. Все были охвачены одним желанием - решить эту важную проблему.

Как ни странно, но выручила нас та самая, ставшая поговоркой, «пятая нога» собаки. Да, да! Мы решили «обогатить» совершенно здоровую собаку, не ослабленную предварительно ампутацией, наркозом и другими манипуляциями, конечностью другой собаки, ампутированной три, шесть, девять и двадцать четыре часа назад.

Поздно вечером, приезжая в лабораторию, я заставал там в полном составе группу научных сотрудников и студентов. Работали напряженно, с большим увлечением. В день ставили по два-три эксперимента, а надо сказать, опыты с ампутацией и последующей через сутки реплантацией конечности очень трудоемки и громоздки. После «подключения» животному пятой конечности наблюдение велось в течение суток, иногда и больше. Непрерывно производили сравнение состава оттекающей от конечности венозной крови и притекающей к ней артериальной крови. Одновременно изучали изменения крови в организме животного, функции почек, сердечной системы, дыхания и многое другое. Исследование установило определенную динамику в электромагнитном, белковом, водном обмене, развивающуюся в организме животных после восстановления кровообращения.

Полученные данные позволили разработать обоснованное лечение животных в послеоперационном периоде и добиваться выживания собак после реплантации ко­нечности, обескровленной в течение суток.

Первая часть исследований была закончена, был определен комплекс изменений, наступающих после реплантации. Назвали ее «синдром реплантации конечности». Однако по-прежнему оставалось неясным, как развивался шок в связи с поступлением в кровь каких-то особо губительных продуктов из обескровленной, ишемической конечности. Какова природа этого явления? Этот вопрос занимал меня еще с довоенных лет, когда я работал на кафедре у Н. Бурденко.

За разработку проблемы взялась сотрудница лаборатории Т. Оксман. В литературе не было единого мнения о природе ишемического шока. Одни авторы - отечественные и зарубежные - придерживались мысли о накоплении различных токсинов в длительно обескровленном органе, другие оспаривали ее. Так, американские ученые Молт, Мел и другие считали, что гибель животного после реплантации наступает вследствие большой потери плазмы крови, нарушения кислотно-щелочного равновесия и т. п.

Оксман с головой ушла в эксперименты. Желая преодолеть опасности шока, применила гипотермию: животных во время операции охлаждали. Смертность от шока уменьшилась, но это еще не давало ключа к разгадке его причины. И снова опыты... Неудачи длились до тех пор, пока не была использована уже упомянутая модель с «пятой ногой». Отсеченную у собаки лапу через шесть часов соединяли с кровеносными сосудами здоровой собаки И вскоре яд, проникавший из подсаженной лапы, вызывал шоковое состояние у здорового животного. Причем чем больше проходило времени с момента отсечения лапы до ее подсадки здоровой собаке, тем более тяжелым оно было.

Результаты опытов близко подводили к выводу о токсической природе шока. Но надо было получить токсин в чистом виде. Обратились в один известный научно-исследовательский институт. Но там ответили, что для этого пришлось бы засадить за эксперименты весь институт. И уйдет на это лет двадцать.

И тут Оксман помог случай - неожиданная встреча с товарищем по учебе в медицинском институте иммунологом М. В. Далиным. Ему, опытному специалисту, сотруднику Института вакцин и сывороток имени И. И. Мечникова, нередко приходилось выделять и «опознавать» те или иные белковые вещества, Опыты хирургов увлекли иммунологов. Помимо своих плановых дел Далин стал «ловить» ишемический токсин в жидкости, которую прогоняют через сосуды отсеченной конечности собаки. В охоте за ним прошло полтора года. За это время Далин и Оксман разработали новые методики. Опыт следовал за опытом. И вот, наконец, удача: токсин получен! Это вещество белковой природы со средней молекулярной массой. Введенное даже в небольшом количестве в кровь животного, оно приводит к моментальной его гибели.

Итак, удалось выявить ишемический токсин, и мы теперь учимся освобождать от него органы, приготовленные для пересадки. Зная, что в основе шока лежит сильнейший токсин, который появляется при длительном обескровливании органа, легче вести борьбу с этим грозным осложнением. И все же многое еще предстоит выяснить: какова химическая структура ишемического токсина, что за механизмы ведут к его образованию и накоплению в тканях, как быстро и насколько возрастает количество ишемического токсина в крови, есть ли связь между ростом концентрации его в крови и основными нарушениями состояния животных в раннем постишемическом периоде, каковы свойства этого вещества, какова природа его действия и другие.

Начался новый этап исследований. Оказалось, что гораздо легче выделить вещество, чем получить ответы на поставленные вопросы. Успехи сменялись неудачами, радости - отчаянием. Одна из первых неожиданностей - ишемический токсин присутствует в крови здоровых животных, правда, в очень небольших количествах. Этот факт сразу же заставил пересмотреть некоторые концепции. Ведь если он есть в норме, то должен выполнять какую-то функцию. Исследования - фармакологические, биохимические, биофизические и патофизиологические - показали, что ишемический токсин влияет на внутриклеточные обменные процессы, изменяет проницаемость клеточных мембран, делает их проходимыми для различных ионов и, может быть, именно этот процесс лежит в основе развития постишемического отека тканей.

Токсин обладает прямым суживающим действием на сосуды изолированного уха кролика. Введенный в коронарную артерию сердца, он вызывает изменения на электрокардиограмме, аналогичные тем, что происходят в раннем периоде ишемического шока. Его содержание в крови собак после включения в общий кровоток ишемизированной (в течение шести часов) конечности возрастает уже через тридцать минут в три раза.

Кое-что выяснено, но на большинство вопросов ответов пока еще нет. Одно стало ясным: что в общем комплексе нарушений, развивающихся в раннем постишемическом периоде, ишемический токсин играет важную роль.

В настоящее время у нас в стране и за рубежом разрабатывается группа биологически активных веществ примерно такой же молекулярной массы, как и ишемический токсин, которые объединяют под названием «средние молекулы».

Несомненно, что в общем симптомокомплексе нарушений при ишемическом шоке большое значение имеет соотношение и взаимодействие различных биологически активных веществ. Эти работы еще только начинаются. Однако уже сейчас на основании полученных нами данных о характере и механизме действия одного из них - ишемического токсина мы разрабатываем меры и пути борьбы с постишемическими токсикозами. Изыскиваются фармакологические препараты, которые можно использовать, в качестве антагонистов данного вещества. Ведется поиск специальных сорбентов, смогущих очищать кровь от ишемического токсина, и т. д. Кое-какие успехи в этом направлении уже имеются, но главное еще впереди.

Реплантация конечности - длительная, трудоемкая, технически сложная, скрупулезная операция. Только в руках специалиста, хорошо владеющего техникой обработки и подготовки конечности, сосудистого шва, шва нервов, соединения костей и знающего, как вести послеоперационный период, она может быть успешной.

В своей практической работе хирурги постоянно восстанавливают различные сосудистые, костные и нервные повреждения конечностей. Однако реплантация конечностей имеет свои особенности, заключающиеся в том, что необходимо защитить раневую поверхность от инфекции, сохранить отделенную от организма конечность до тех пор, пока больной не попадет в хирургическое отделение. После реплантации в ней необходимо восстановить не только достаточный приток артериальной крови, но и необходимый венозный и лимфатический отток, правильно провести терапию всех возможных ранних и поздних послеоперационных осложнений, разумно осуществить функциональную разработку конечности.

В лаборатории по пересадке органов и тканей проводились такие эксперименты: у собак пересекались только лимфатические пути конечности. Магистральные кровеносные сосуды и седалищный нерв оставались нетронутыми. Сама конечность, естественно, тоже не отсекалась. Тем не менее, послеоперационный отек конечности достигал почти таких же размеров, как при ее реплантации. Этот факт заставил нас заняться поисками путей к восстановлению нормального оттока лимфы в пересаженной конечности.

До настоящего времени в хирургической практике не применялись восстановительные операции на лимфатической системе. Расчет был на самостоятельное восстановление лимфооттока. Проблема трансплантации органов заставила пересмотреть и эту сложившуюся традицию.

Предпринятые в лаборатории исследования показали, что наиболее надежным способом восстановления лимфооттока является стыкование лимфатических узлов трансплантата и хозяина. Лимфатические узлы - это как бы запруды на пути лимфатических рек: «русло» в этих местах шире, «берег» толще, плотнее, а «течение» тише, медленнее.

Отсюда следуют технические преимущества соединения лимфатических путей именно в области узлов. Однако возможно также создание лимфо-венозных коммуникаций, что позволяет отводить лимфу из лимфатической системы в венозное русло практически на любом уровне.

При реплантации конечности необходимо, разумеется, учитывать общее состояние больного, его возраст, здоровье, профессию и многое другое. Больной должен быть тщательно обследован, так как, увлекшись мыслью о возможности реплантации ампутированной конечности, можно не заметить или не придать должного значения повреждениям других органов, при которых эта операция противопоказана.

При решении вопроса о реплантации важно, какая конечность пострадала - верхняя или нижняя, высота ампутации. Необходимо учесть также, даст ли реплантация конечности функциональный результат лучший, чем последующее протезирование.

Наиболее существенный момент - срок ишемии конечности, который должен быть как можно короче. В итоге повторим, что шесть часов хранения конечности при комнатной температуре являются пределом обратимых изменений в ампутированной конечности, но это время можно продлить ее охлаждением.

В настоящее время еще трудно определить все показания и противопоказания к реплантации конечности. Перечисленные, а также многие другие соображения хирург тщательно взвешивает перед тем, как решить вопрос об операции.