Химия — союзник медицины - Борис Розен

Легковесные пластики — пенопласты — позволяют делать протезы, которые легче деревянных или кожаных. Еще в начале 60-х гг. в Центральном институте травматологии и ортопедии подобрана рецептура изготовления легких материалов для протезов.

Часто к врачам-ортопедам обращаются люди с жалобами на боли в ногах, которые не позволяют им быстро ходить. Одни жалуются на боли в голеностопном суставе, другие — в подошве, третьи — около большого пальца. У некоторых боли бывают, в бедре, в коленном суставе, в области поясницы. Нередко причиной таких болей служит плоскостопие. Людям с плоской стопой или с искривлением большого пальца врачи выписывают специальную ортопедическую обувь, особые металлические или кожаные пластинки — супинаторы. Уже изготовляют супинаторы и другие приспособления для лечения этих дефектов из легких и эластичных пластиков.

В восстановительной хирургии теперь все шире применяется фторопласт — пластик, очень стойкий к действию кислот, щелочей, растворов солей. Из него делают эластичные корсеты, надутые воздухом, которые избавляют от лишних страданий больных, особенно при перевозке от места аварии в госпиталь или больницу. Так, например, корсет надевают на сломанную ногу, а чтобы она не сгибалась, его закрепляют специальными медными или алюминиевыми полосами либо скобами, которые удерживают ногу в напряженном состоянии. При тряске пострадавший не чувствует боли потому, что эластичный корсет смягчает и заглушает толчки.

Пластмассы приносят облегчение и людям, теряющим зрение вследствие развития катаракты. При этом заболевании мутнеет хрусталик. Еще сравнительно недавно помутневший хрусталик окулисты заменяли стеклянным. Теперь же их делают из чудодейственного акрилата — АКР-7. Они горазда легче стеклянных, не бьются, прозрачны, не вызывают никаких вредных реакций в глазу, долговечнее и гораздо доступнее стеклянных. Изготовление их настолько просто, что их можно приготовить в любой глазной больнице или амбулатории.

Особенно широко стали применять полиакрилат в стоматологии для изготовления искусственных зубов и протезов.

Попытки заменить недостающие или сломанные зубы искусственными восходят к глубокой древности. Еще за несколько веков до нашей эры изготовляли искусственные зубы из слоновой кости или из зубов разных животных. Такие зубы прикрепляли шелковой ниткой к собственным зубам пациента.

Умели делать древние врачи и искусственные зубы из золота. В этрусских гробницах (этруски жили в Италии за тысячу лет до нашей эры) были обнаружены золотые зубные протезы.

В более поздние времена — в средние века и в эпоху Возрождения — искусственные зубы делали также из слоновой или бычьей кости, прикрепляя их к естественным зубам шелковой нитью или золотой проволочкой.

В середине XVIII века искусственные зубы стали делать из перламутра, а в конце того же столетия были изобретены фарфоровые зубы. Но потребовалось почти полстолетия, чтобы они окончательно вытеснили зубы, сделанные из костей животных.

В 40-х гг. прошлого века было сделано важное изобретение. Чарльз Гудьер нашел способ вулканизации каучука. Отныне твердый и хрупкий каучук стало возможным превращать в гибкую, упругую резину.

Каучук к концу прошлого столетия уже прочно вошел в обиход. Кроме школьных резинок, галош, макинтошей, подтяжек из резины научились изготовлять велосипеды и автомобильные шины, изоляционный материал и др.

Впервые каучуком для протезирования зубов воспользовался француз Делабар в 1848 г., а спустя два года американец Петмен ввел, его окончательно в зубоврачебную практику. Из каучука стали делать зубы и челюсти. Они верно служили людям, потерявшим свои зубы. Но у каучука оказались большие недостатки. Каучуковые протезы поглощают микробов, развивающихся в полости рта, раздражают слизистую оболочку. Поэтому поиски более совершенного материала для искусственных зубов и протезов продолжались.

Появление пластических масс открыло путь к успешному решению поставленной задачи. Однако далеко не сразу удалось подобрать пластмассу, которая удовлетворяла бы всем требованиям. Сначала пробовали применить для зубных протезов целлулоид, но вскоре выявилась его полная непригодность. Протезы быстро изменяли форму, часто ломались, сохраняли привкус и запах камфоры.

В 30-х гг. XX века было предложено делать зубные протезы из фенопластов. Однако и они не оправдали надежд, так как быстро ломались, меняли свою окраску. Неудачи не останавливали исследователей. Ведь у пластиков были все нужные качества: они в несколько раз легче металлов, устойчивы к действию кислот и щелочей.

Появившиеся полиакрилаты привлекли внимание зубных врачей и техников. Полиакриловые пластмассы хорошо окрашиваются в любые цвета, обладают приятным «живым» блеском, в отличие от каучука не поглощают остатков, пищи и микробов, плотно прилегают к мягким тканям. В то же время они эластичны и прочны.

Однако и из этого пластика не сразу удалось получить вполне пригодный для протезов материал. Разрабатываемые одна за другой рецептуры протезного материала не выдерживали испытаний. И только седьмая рецептура удовлетворила медиков и пациентов (АКР-7).

Надо было изготовить материал, который обладал бы нужной прочностью, не разрушался слюной, а также проверить, не будет ли АКР-7 вредно действовать на организм. Из протезного материала сделали вытяжки и добавили их в пищу кроликам, морским свинкам и крысам. У животных не было замечено каких-либо изменений.

Для того чтобы окончательно убедиться в безвредности акрилата для организма, небольшие кусочки пластмассы (примерно 2 г) вводили в подкожную клетчатку кролика и в течение полутора месяцев ежедневно проверяли его состояние. На протяжении всего опыта вес подопытного животного не уменьшился. Не было обнаружено никаких изменений и в его крови. Исследования на животных показали, что акрилаты совершенно безвредны.

Из пластиков делают теперь литые и штифтовые зубы, коронки, съемные протезы. Благодаря тому, что пластмассы сохраняют свой зеркальный блеск и не поглощают микробов полости рта, пластмассовые протезы и зубы могут служить длительное время.

Пластмассы уже почти полностью вытеснили из зубоврачебной практики такие дорогостоящие материалы, как золото, платину, серебро.

В наше время для пломбирования зубов применяются различные цементы, амальгамы из серебра и олова. Однако теперь все чаще стоматологи пользуются новыми препаратами, изготовленными из полимеров. Акриловый пластик хорошо прилипает к кости и тканям. Благодаря этому можно повысить качество пломбирования зубов.

При некоторых заболеваниях сердца необходима операция. При врожденных и приобретенных пороках изменяются клапаны (сужаются, сморщиваются), что затрудняет кровообращение. Попытки удалить митральные клапаны и заменить их трансплантатами из аорты редко давали положительные результаты. Но на помощь пришли полимеры, из которых стали делать искусственные клапаны. Хирурги успешно пользуются митральными клапанами из фторопласта. Они хорошо переносят значительные перегрузки давления и препятствуют поступлению крови из левого желудочка в аорту.

В медицинской практике нередки случаи, когда больное сердце не позволяет делать операцию. Полимеры и здесь пришли на помощь медикам и больным: в клиниках появились аппараты искусственного кровообращения (АИК). Инженеры создали из пластмасс искусственные сердце и легкие.

Пользуясь АИК, хирурги могут проводить операции, связанные со структурными изменениями сердца, не останавливая кровообращения. Хирург может остановить сердце, выключить его из кровообращения, затем уже вскрыть полость и проводить операцию на «сухом» сердце.

Первым аппаратом искусственного кровообращения в нашей стране, созданным в 1927 г. советскими учеными С. С. Брюхоненко и С. И. Чечулиным, был автожектор, в течение нескольких часов успешно заменявший работу живого сердца.

Однако прошло еще почти 30 лет, прежде чем были созданы такие АИК, с помощью которых стало возможным оперировать на сердце человека. Первую такую операцию на сердце ребенка, страдавшего врожденным пороком, сделал 27 ноября 1957 г. академик А. А. Вишневский. В числе первых хирургов, сделавших с помощью АИК сотни операций на сердце, лауреат Ленинской премии профессор Н. М. Амосов. Вот как он описывает операцию в своей клинике: «Мельком взглянул наверх. Кругом сидят наши: врачи, сестры. Даже какие-то незнакомые. Не нравится. Как гладиаторы: смерть и мы. Не смотри. Это все пустяки:

— Давайте приключаться.

Это значит приключать АИК. Одна трубка вводится в правый желудочек — по ней оттекает кровь от сердца в оксигенатор — искусственные легкие. Затем она забирается насосом (это сердце) и гонится по второй трубке в бедренную артерию. По пути еще стоит прибор, который сначала охлаждает кровь, чтобы вызвать гипотермию, а потом в конце операции нагревает ее.