Электрическая медицина

Медицина в современном мире – это уже давно не только пилюли, микстуры и скальпель хирурга. Сейчас здравоохранение – одна из самых высокотехнологичных отраслей.

Здесь применяется самое современное оборудование, и это произошло во многом за счет активного использования электричества в медицине. Электрические приборы успешно заменяют разные человеческие органы. Вместе с тем, электричество в медицине применялось еще в античные времена.

Так, античным ученым уже задолго до нашей эры были известны электрические свойства некоторых видов рыб, и они даже использовались в качестве лечебного средства. В частности, древнегреческий врач Диаскорид ударами от соприкосновения с электрическим угрем лечил подагру и хроническую головную боль. Исцеление электричеством было известно и нашим предкам. Об этом свидетельствуют русские летописи XIV века, где имеется описание диковинных рыб, своим касанием вызывающих лечебное действие.

Сокращение мышц, вызванное касанием электрических скатов, угрей, сомов, свидетельствовало о действии электрического удара. Опыты англичанина Джона Уорлиша доказали электрическую природу удара ската, а анатом Джон Гунтер дал точное описание электрического органа этой рыбы. В дальнейшем интерес к использованию электричества в медицине возрастал. В 1752 году немецкий врач Зульцер опубликовал сообщение о новом, обнаруженном им явлении: касание языком одновременно двух разнородных металлов вызывает своеобразное кислое вкусовое ощущение. Это наблюдение, хотя сам немецкий врач и не подозревал, стало началом важнейших научных направлений – электрохимии и электрофизиологии.

В 1787 году английский врач и физик Адамс впервые создал специальную электростатическую машину для лечебных целей. Ею он широко пользовался в своей медицинской практике и получал положительные результаты, которые можно объяснить и стимулирующим действием тока, и психотерапевтическим эффектом, и специфическим действием разряда на человека. После этого использование электрических разрядов в медицине и биологии получило полное признание.

Кстати, отметился в развитии этого направления и один из идеологов и предводителей Великой Французской революции Жан-Поль Марат. Когда Руанская академия объявила конкурс на лучшую работу по теме: «Определить степень и условия, при которых можно рассчитывать на электричество в лечении болезней», именно ему была присуждена первая премия.

Приборы, продлевающие жизнь

Впрочем, все это – славное прошлое. Сейчас использованием электричества в медицине уже никого не удивишь. Оно каждодневно служит человечеству, спасая жизни и помогая в диагностике и лечении разных болезней.

Возьмем, например, стандартный дефибриллятор, используемый в медицине для электроимпульсной терапии нарушений сердечного ритма. Фактически в каждом фильме про врачей мы наблюдаем, как героическая бригада реанимации кричит: «Разряд, еще разряд» и с помощью этого прибора вытаскивает человека с «того света». Он уже настолько плотно вошел в нашу жизнь, что в Японии дефибрилляторы являются частью обязательного оборудования, которое должно быть в каждом магазине. Мы привыкли к нему, а ведь это прямой пример, как с помощью электричества ежедневно спасаются человеческие жизни. При том, что это изобретение относительно новое: еще в 1950 году лечение фибрилляции сердца осуществлялось только медикаментозно.

Первым предложил использовать электрический ток для воздействия на сердечную мышцу в случае фибрилляции Пауль Золь в 1956 году. Он продемонстрировал первый успешный опыт при операции на открытом сердце и с применением переменного тока напряжением 110 В непосредственно к сердечной мышце. В дальнейшем, в 1959 году, на основании его публикации Бернард Лаун поставил задачу добиться более эффективного и менее травмирующего воздействия электрическим током. Результатом его исследований стала форма одиночного импульса, в дальнейшем известная как «Lown waveform» – одиночный синусоидальный импульс с полупериодом около 5 миллисекунд. В серийном устройстве импульс генерировался разрядом предварительно заряженных до 1000 В конденсаторов через индуктивность и электроды. Продолжая исследования, этот ученый привлек к сотрудничеству инженера Баро Берковича, который по представленным Лауном спецификациям и разработал первый прототип дефибриллятора под названием «кардиовертер» (англ. cardioverter).

Никого не удивишь сейчас и электрокардиостимуляторами – медицинскими приборами, предназначенными для воздействия на ритм сердца. Эти имплантируемые приборы позволяют многим, казалось бы, обреченным людям прожить долгую жизнь. Первый имплантируемый стимулятор, то есть полностью находящийся под кожей, был создан в 1958 году в Швеции (кардиостимулятор Siemens-Elema). Первые стимуляторы были недолговечными: их срок службы составлял от 12 до 24 месяцев.

В России история кардиостимуляции ведет отсчет с 1960 года, когда академик Александр Бакулев обратился к ведущим конструкторам страны с предложением о разработке медицинских аппаратов. И тогда в конструкторском бюро точного машиностроения (КБТМ) – ведущем предприятии оборонной отрасли – начались первые разработки имплантируемых ЭКС. В декабре 1961 года первый российский стимулятор, ЭКС-2 («Москит»), был имплантирован Александром Бакулевым больной с полной атриовентрикулярной блокадой. ЭКС-2 был на вооружении врачей более пятнадцати лет, спас жизнь тысячам больных и зарекомендовал себя как один из наиболее надежных и миниатюрных стимуляторов того периода в мире.

Конечно, современные кардиостимуляторы представляют собой совсем миниатюрные изделия, которые не создают почти никаких проблем своим обладателям. Единственный минус всех этих приборов в том, что их надо подзаряжать, однако последние разработки в этой области позволяют надеяться, что и эта проблема в обозримом будущем будет разрешена.

В частности, удивительный способ получения электричества предложили швейцарские исследователи из Бернского университета прикладных наук. По их мнению, генератором энергии способен стать любой человек. За образец были взяты гидроэлектростанции, где электроэнергия вырабатывается за счет течения реки. По мнению ученых, точно так же в сосуды людей можно установить миниатюрные турбины, которые начнут вырабатывать электричество в результате кровообращения. Предположительно вырабатываемой энергии хватит, чтобы обеспечить функционирование медицинских устройств, внедренных в человеческое тело по показаниям врачей. И ведь это могут быть не только кардио-стимуляторы, но и искусственные органы, датчики, измерительные приборы, сообщающие о состоянии больного врачу, и т. д.

Пока самый эффективный микрогенератор в тестовых условиях сумел произвести энергию мощностью приблизительно 800 мкВт, что настраивает ученых на оптимистичный лад. Впрочем, одновременно швейцарские исследователи опасаются, что турбины в сосудах будут служить фактором образования кровяных сгустков, что вызовет опасность для здоровья и жизни пациента. Поэтому механизм нуждается в дальнейшей доработке, но то, что решение будет найдено, не подлежит сомнению.

Вечная молодость… благодаря электричеству

Ну а если взглянуть в будущее, что еще может дать электричество человеку в этой области? Новые органы вместо старых, электрические протезы и новые глаза – это все то, что явно ожидает человечество в ближайшие десятилетия. Однако, будто этого мало, неугомонные ученые идут все дальше: по их мнению, именно электричество сможет стать альтернативой лазеру в процедурах омоложения и в борьбе со старением кожи.

– Электричество активно используется в медицине, например во время физиотерапевтических процедур, направленных на рост костей, избавление от хронической боли, улучшение слуха, и так далее, – говорит дерматолог Патриция Фаррис из Тулейнского университета, США – В дерматологии мы применяем электричество, чтобы, например, остановить кровотечение после операции. Теперь специалисты изучают возможности электричества в вопросе омоложения кожи.

Первые попытки использовать электричество во время косметологических процедур были направлены на то, чтобы стимулировать мускулы лица. Низкочастотные импульсы увеличивают массу мышц и повышают их тонус, что помогает выработать структуру, поддерживающую упругость кожи, укрепить контур лица. Более эффективная технология для безоперационного лифтинга – это радиочастотные приборы, они доставляют электрическую энергию в глубокие слои кожи. Там она преобразуется в тепло, которое вызывает сокращение мембран клеток и приводит к немедленной подтяжке кожи. Как объясняют врачи, радиочастотные приборы не заменяют традиционные хирургические методы, но дают хороший результат в деле подтяжки контура лица и шеи, области вокруг глаз.

Аппараты последнего поколения используют фракционную технологию, адаптированную от лазеров. Фракционные радиочастоты более эффективны, чем традиционные, потому что провоцируют производство и коллагена, и эластина, замечают специалисты, проводящие подобные исследования в Новом Орлеане. По их мнению, в ближайшем будущем подобные устройства, основанные на электричестве, смогут эффективно доставлять во внутренние слои кожи всевозможные полезные вещества, которые станут эффективно бороться с признаками возраста. В скором времени желание выглядеть на двадцать пять в девяносто лет перестанет быть просто мечтой, а станет обычной реальностью. Так что молодость до старости нам обеспечена, но возможно, что рано или поздно электричество подарит нам и вечную жизнь?

Источник: eprussia.ru