30 Нобелевских премий: Открытия, изменившие медицину - Лев Иноземцев

Каррель, не принявший в свое время гражданство ни Канады, ни США, в 1941 году был отозван из США во Францию в связи с началом Второй мировой войны. Он служил в медицинских частях французской армии и использовал свой метод сшивания сосудов при лечении раненых солдат.

Надо сказать, что на этом этапе биография Марии Йозефа Аугуста Карреля-Биллиарда не совсем однозначна. Во время войны он не отказывался сотрудничать с нацистами — и это у многих вызывает противоречивые чувства. Например, не так давно улица, названная в честь ученого, была переименована. Что касается его имени, то оно вспоминается все реже — в отличие от его открытия, которым пользуются все современные трансплантологи.

Один из известных опытов Карреля — культивирование живых тканей в лабораторных условиях — имеет непосредственное отношение к теме продления жизни. Каррель с коллегами брал кусочек соединительной ткани сердца куриного эмбриона и помещал в питательную среду. Клетки продолжали жить и размножаться все то время, пока им обновляли питательную среду. Культивирование клеток привлекло всеобщий интерес: в результате линию клеток соединительной ткани поддерживали в течение 24 лет — культура пережила самого ученого.

В этом эксперименте явно был нарушен предел Хейфлика (см. главу «Теломера, преодолевшая предел Хейфлика»), кроме того, это происходило с делением нормальных незлокачественных клеток. Однако позже была указана некорректность этого эксперимента: оказывается, при обновлении питательной среды в ней оказывались молодые клетки соединительной ткани сердца куриного эмбриона. За счет них культура постоянно обновлялась. Так была восстановлена незыблемость предела Хейфлика.

В последние 100 лет электрокардиограмма (ЭКГ) стала рутинной процедурой: ее можно сделать в любой районной поликлинике. При этом ЭКГ совершенно безопасна и очень информативна. Этим мы обязаны нидерландскому физиологу Виллему Эйнтховену.

Еще в 1880 году было замечено, что при сокращении сердца на поверхности тела возникают слабые электрические токи. Так родилась электрофизиология — наука об электрических явлениях, возникающих в процессе жизнедеятельности организма. Через семь лет физиологи обнаружили, что изменения потенциалов сокращении сердца можно записать с помощью электродов, наложенных на поверхность тела. Токи отмечались с помощью прибора, ртутный столбик которого реагировал на электрическое поле. При этом записывалась еще очень допотопная и несовершенная ЭКГ. Когда Виллем Эйнтховен еще учился в Утрехтском университете на врача-физиолога, он зарекомендовал себя как весьма разносторонний человек. Он был талантливым спортсменом, возглавлял союзы гимнастов и фехтовальщиков и основал в Утрехте студенческий клуб по гребле. Получив во время спортивных занятий травму лучезапястного сустава, он внимательно наблюдал за течением процесса, а потом опубликовал научную работу о функции локтевого и плечевого суставов, основанную на этих наблюдениях. Одно время Эйнтховен увлекался офтальмологией, изучал физические свойства света и их влияние на мышцы глаза. Он накопил большой опыт в разработке самых совершенных для своего времени приборов, позволявших делать количественную оценку физиологических процессов.

Начав заниматься ЭКГ, Эйнтховен подолгу проводил математические расчеты, чтобы получить точные данные, основываясь на показаниях несовершенного еще прибора. Чтобы минимизировать эти вычисления или совсем их избежать, Виллем решил создать устройство, с помощью которого можно было бы сразу записывать небольшие колебания электрических потенциалов. Через шесть лет молодой ученый сконструировал струнный гальванометр, состоявший из кварцевой проволоки, которая удерживалась под напряжением в магнитном поле. Проволока была настолько тонкой и легкой, что колебалась под воздействием воздуха и мгновенно реагировала на любые изменения электрического поля. Когда по проволоке проходил ток, она, в зависимости от его силы, отклонялась больше или меньше. Перемещения проволоки фотографировались на движущейся ленте.

После того как Эйнтховен убедился в надежности измерений прибора и тщательно проанализировал его физические характеристики, он в 1909 году опубликовал его первое подробное описание. Интерес к струнному гальванометру распространился очень быстро. Его признала и научная медицинская общественность, и практикующие врачи. Сразу несколько известных фирм по производству медицинского оборудования стали поставлять струнные гальванометры в больницы.

Одним из первых результатов использования прибора стала демонстрация того, что у каждого человека есть своя индивидуальная ЭКГ, но при этом электрокардиограммы всех людей в основном сходны. Этот факт очень важен, ведь сердечно-сосудистые заболевания разных людей достаточно характерно проявляют себя в электрокардиограмме.

ЭКГ, записанная с сердца человека, состоит из нескольких зубцов и комплекса колебаний, которым Виллем Эйнтховен дал названия: Р, QRS и Т. Они употребляются до сих пор. Небольшой зубец Р отражает электрическую активность предсердий, а быстрый высокоамплитудный комплекс QRS и медленный зубец Т — электрическую активность желудочков. Ученый установил также три точки на теле, куда следует накладывать электроды. Эти точки называют отведениями: на правой и левой руках отведение I, на правой руке и левой ноге — II, а на левой руке и левой ноге — III. Три отведения образуют равносторонний треугольник. Эйнтховен обнаружил, что сумма потенциалов в отведении I и III равна потенциалу в отведении II. Он снял множество ЭКГ у здоровых людей и у тех, кто страдал нарушениями ритма сердца, и показал, как аритмия связана с сердечными тонами.

Струнный гальванометр Виллема Эйнтховена произвел настоящую революцию в изучении заболеваний сердца. С помощью этого прибора врачи получили возможность точно регистрировать электрическую активность сердца и стали использовать ее для неинвазивной (то есть без проникновения внутрь тела) диагностики заболеваний сердца и для мониторинга эффективности лечения. Свое изобретение Эйнтховен сделал в 1903 году. За него и за последующие исследования в 1924 году ему была присуждена Нобелевская премия «За открытие механизма электрокардиограммы».

Сегодня простота, доступность и безвредность электрокардиографического исследования могут сыграть с нами злую шутку. Дело в том, что при отсутствии явной патологии сердца интерпретировать результаты ЭКГ может только квалифицированный врач-терапевт или кардиолог. В противном случае некоторые индивидуальные особенности ЭКГ, не требующие никакого лечения, могут тем не менее привести к каскаду дальнейших ненужных обследований. Поэтому врачи доказательной медицины предупреждают: если сердце не беспокоит, делать ЭКГ без показаний, «на всякий случай» не следует.

Сердце — чуть ли не самый трудолюбивый орган нашего организма. Его незаменимость и важное значение для здоровья и долгой качественной жизни доказывает, например, тот факт, что до недавнего времени на первом месте среди причин смертности во всем мире стояли сердечно-сосудистые заболевания. За последние несколько лет ситуация изменилась, потому что на борьбу с этими заболеваниями были брошены огромные силы. У истоков этой борьбы стояли Вернер Форсман, Дикинсон Ричардс и Андре Курнан. В 1956 году за «открытия, касающиеся катетеризации сердца и патологических изменений в системе кровообращения» им была присуждена Нобелевская премия.