Вот фантастичный саркофаг в центре стеклянного зала. Машины, автоматы, пульт с мигающими лампочками. Бледное, величественное лицо под стеклянной крышкой. Это я. Неважно, что я был некрасив. Все изменилось.
Потом пробуждение. Толпа академиков из разных стран.
- Включайте программу пробуждения!
Напряженное внимание. Десять, двадцать, тридцать минут. Осциллографы показывают кривые. На огромном табло прыгают цифры.
- Заработало сердце!
- Открыл глаза!
И так далее.
Нет, серьезно, это возможно. То есть в смысле заснуть и пока не умереть. Не совсем умереть.
А как же Люба? Ведь это должно быть ужасно: я буду там лежать не мертвый и не живой. Для нее лучше мертвый. Плита на кладбище, где можно посидеть, поплакать.
Да, пожалуй, еще не разрешат. Скажут: умирай нормально. Что за фокусы? Так все захотят в бессмертие. Опыт стоит государству немалых денег.
Нет, спать я не могу. Встать и работать. Вспомнить все, что знаю, прочитать, записать.
Встаю.
2
Лаборатория. 11 часов утра. Я задержался дома - ночью поздно обдумывал вчерашнюю идею об анабиозе. Она стала обычной научной проблемок. Хорошо. Выйдет, не выйдет, но хотя бы отвлечет.
Иду через двор. Здание построено перед войной. Три этажа. Наверное, когда-то оно представлялось весьма совершенным, а теперь - тесное и неудобное. Современная наука требует не только стен. Лаборатории строятся, как заводы, вместе с технологическим оборудованием.
Как жаль, что мне не дождаться нового здания! Сейчас плохо: опыты проводим внизу, обдумываем на втором этаже, а "паяем" в полуподвале.
Впрочем, один острослов сказал, что учреждение переживает расцвет, пока находится в старых и плохих зданиях. Как только строятся дворцы, наступает упадок. Этим я всегда утешаю своих ребят, когда они жалуются на неустроенность. Вдруг я подумал: без меня они не расцветут. Стыдно.
Раздеваюсь. Тут же, в вестибюле, стоит стол для пинг-понга. Какие-то бездельники уже с утра играют. Кажется, из отдела физиологии дыхания. Это называется физкультурная пауза. Специально придумали для лодырей.
Какой темный коридор!
Вот наш отсек: по три комнаты с каждой стороны. Все двери открыты. Приятно видеть, что работа кипит, люди снуют взад и вперед. Не делают зарядки, паршивцы, пренебрегают распоряжениями.
Я сегодня чувствую себя как гость: на все смотрю со стороны и другими глазами.
- Здравствуйте, Иван Николаевич!
Первое приветствие: тетя Глаша, уборщица, несет ведро с помоями. Полное, к счастью.
- Здравствуйте, тетя Глаша! Как самочувствие?
- Плохо! Опять слив в операционной засорился, таскаю ведрами.
Не будем продолжать разговор. Наверное, сама и засорила: всегда хочет мусор спустить в канализацию... Ленивая.
Первая операционная: Семен ведет опыт с изолированной почкой.
- Здравствуйте, товарищи!
Все дружно улыбаются и отвечают. Все-таки приятно видеть улыбки и теплые взгляды. Пока еще никто не знает.
Вот он, мой заместитель.
- Иван Николаевич, мы снимаем характеристики с почки при действии гипоксии.
- Очень хорошо.
Смотрю.
На самом деле не очень. Никак этот Семен не поймет нового технического подхода к проведению опытов: нужно держать под контролем максимум "входов" - вслед за Юрой я теперь тоже так называю все внешние воздействия на систему.
- Семен Иванович, почему же у вас температура не стабилизирована? Всего 30 градусов.
- Да вы знаете, теплообменник испортился. Мы решили так.
- Напрасно. Такой сложный опыт и пропадает зря.
Мигает - и все. Что он скажет?
Картина: в центре на подставке почка в прозрачном сосуде. К ней идут два шланга с кровью от машины АИК, за которой сидит "машинист" Сима с очень деловым видом и крутит разные ручки. От шлангов, машины и почки тянутся провода в угол к сложному комплексу электронных аппаратов, наставленных в три этажа. Там командуют два техника - Миша Самохин и Лена Ганжа. Они совсем юные, нынче кончили техникум. Приятно посмотреть.
- Сколько же параметров вы контролируете сегодня?
По-моему, Семен замялся. Инженер Коля Гулый, который, я знаю, всем здесь командует, смотрит на него с сожалением.
Не буду ставить в неловкое положение начальство.
- Скажите, Коля, вы.
- Мы непрерывно записываем давление крови на входе и выходе, содержание О2 и СО2. Кроме того, определяем pО2 в ткани самой почки. Биохимия делает нам анализы через 30 минут.
Он перечисляет: адреналин, органические кислоты, щелочный резерв, аминокислоты, рН и некоторые ферменты. И, конечно, количество и состав мочи.
- Но почему же вы не стабилизировали температуру?
- В начале опыта потек теплообменник, я...
Он замолчал, не хочет подводить начальство.
Семен:
- Это я велел продолжать опыт. Жалко было срывать, когда уже почка была выделена.
- Хорошо, продолжайте. Раз уж так случилось, то я вас попрошу проследить работу почки при специальном охлаждении.
Это нужно мне. Мои почки будут совсем холодные, и сомнительно, будут ли они работать. Впрочем, это не так важно, есть специальный аппарат...
Смотрю. Все заняты своим делом. Атмосфера спокойная. К Семену они, кажется, просто равнодушны. А ко мне? Наверное, я тоже хороший начальник. Не придираюсь по мелочам. "Я вам советую", "Я вас прошу сделать так-то". Я просто стесняюсь. Это часто вредит дисциплине. Не все понимают хорошее обращение.
Можно, наверное, идти. Хотелось бы сказать теплые слова, но не умею. Покажется смешным.
Иду в другую комнату. Знаю, что там должен быть опыт по изучению характеристики сердца и сосудистой системы. Новая методика.
Какой ансамбль! Оперируют Игорь и Вадим, в Ира что-то возится около аппаратуры. Не замечают.
- Здравствуйте!
- Здравствуйте, Иван Николаевич! Как раз пришли кстати. Мы хотим выделить сердце вместе с легкими, чтобы полностью пересечь к ним нервные пути, но сохранить нервную регуляцию сосудов и внутренних органов.
- Я знаю. Так что?
- Да мы никак не можем отделиться от пищевода и позвоночника. Много мелких сосудов. Покажите нам!
Это, конечно, Вадим. Не стесняется в просьбах.
- Хорошо. Сейчас переоденусь.
Не собирался оперировать, но сейчас рад. Когда работаешь руками, то не остается места для посторонних мыслей.
В соседней комнате, где хранится всякое хозяйство, надеваю белые брюки и рубашку. Они хорошо поглажены. Это заботы Юли, старшей лаборантки. Другие надевают неглаженое.
Я люблю оперировать. Правда, сейчас острый опыт, то есть без соблюдения асептики, но все равно я хочу, чтобы было чисто и красиво.
Мою руки. Надеваю халат и перчатки. Все остановились и ожидают. Только Ира с двумя своими помощниками все еще склонилась над аппаратами. Наверное, что-то не ладится, а скоро нужно уже записывать. Вадим подмигивает:
- Техника подводит.
(Озорные глаза. Веселый.)
- Ничего, как-нибудь справимся.
Собака лежит, разрезанная почти пополам. Операция трудная: нужно отделить сердце вместе с легкими от соседних органов, включить в артериальное и венозное русло специальную внешнюю систему трубок и резервуаров, позволяющих произвольно регулировать работу сердца. При этом кровоснабжение мозга не должно прерываться ни на секунду, чтобы не нарушить иннервации всего организма. Кроме того, нужно ввести несколько датчиков в артерии и вены.
Оперировать меня научила война. Была настоящая хирургия. Но, между прочим, хирурги зря задаются: оперировать на собаке труднее, чем на человеке. Вот, например, эти легочные вены - они такие тонюсенькие, того и гляди порвутся.
Движения мои точны и ловки. Приятно. И ребятам нравится, я вижу. Они помогают хорошо. Это я их научил. Благодарны? Тебе хочется благодарности?
- Юра, сколько каналов вы сможете сегодня записать?
- Думали, десять, но два не работают. Придется ограничиться измерением.
- Это плохо, Юрка. Сам шеф включился, а ты не обеспечил техники.
Длинный нос у Вадима и брови черные. Кавказец он, что ли? Фамилия Пляшник - украинец? Одессит? Там все нации когда-то перемешались.
Ну вот, самое трудное позади. Сердце работает отлично, оно даже не заметило, что мы включили трубку в аорту, и кровь идет через расходомер.
- Юля, гепарин ввели?
- Да.
- Кажется, нигде не кровит.
Это важно - перевязать все мельчайшие сосудики. Кровь лишена свертываемости, а опыт длится много часов.
- Сколько у вас приготовлено крови? Игорь, это ваш опыт?
- Мы заготовили только два литра, больше нет собак-доноров.
- Плохо.
- Иван Николаевич, вы же знаете, как работает наш виварии. Сами собак покупаем.
- Или воруем.
Молчу. Не в моей власти наладить работу вивария. Но Юра возмущается.
- Трахнуть бы этого Швечика на партийном собрании! Такой проходимец!
- Уже трахали. Чем-то он мил начальству.
- Говорят, Ивану Петровичу какие-то услуги оказывал.
- Вадим, не говорите так. Наверное, это просто сплетни. (Это я защищаю своего директора. Не думаю, чтобы он унизился.)
- Нельзя, Иван Николаевич, поступаться принципиальностью даже в мелочах.
"Как поучает, нахал!"
- Мало сил, Вадим. И не знаю, стоит ли их растрачивать на мелочи.
- Сомневаюсь, что это так. Все вы, старшее поколение, любите усложнять. Как найти границы между мелочами и важным?
- Зато вам, молодежи, все кажется просто. А это не так. Человеческие суждения субъективны и ограниченны, нужно это помнить. По одному и тому же вопросу разные люди имеют противоположные мнения и совершенно в них убеждены. Если говорить о примитивной принципиальности, то спор можно решить только силой. А истина, между прочим, может быть посредине. Самое главное, чему меня научил возраст, - это сомневаться. И, пожалуй, искать компромиссов. Не нравится, Вадим?
- Нет, не нравится. Швечик есть Швечик, сомнения и компромиссы тут вредны. И вообще мне непонятны ваши рассуждения. Честность - есть честность.
- А об Иване Петровиче, который будто бы ему потворствует, вы можете сказать столь же категорично?
Вадим немного озадачен.
- Ну, где же ваша принципиальность? Если Швечик - подлец, то его покровитель тоже? По законам формальной логики.
- Я должен подумать. Но, пожалуй, есть основания.
- Подумайте. Но помните, что все имеет меру. Все нужно пытаться выразить числом. Даже и такие понятия, как справедливость, добродетель. В сложных системах действует вероятностная логика, а не закон "все или ничего". Он, кстати, отвергнут даже в физиологии.
- Формула относительности понятий, конечно, очень удобна. За ней легко спрятать и трусость и слабость. Все нужно оценивать, взвешивать, во всем сомневаться, а с действиями тем временем подождать. А потом и совсем увильнуть.
Мне нравится его задор и непосредственность. Игорь делает ему знаки, чтобы замолчал. Политик. Все-таки я - шеф.
Мы продолжаем работать. То есть мы занимаемся скрупулезным делом перевязываем мельчайшие кровеносные сосуды. Голова свободна для мыслей. Отдельные реплики по делам не в счет.
- Юра, вы кибернетик. Выскажитесь!
Он немножко смущен. Даже покраснел. Его симпатии на стороне Вадима. Наверное, они все считают меня излишне щепетильным и трусоватым.
- Я попытаюсь. Машина делает так: она сравнивает одну цифру с другой и в зависимости от результата включает действие. Но мы, техники, имеем дело с простыми понятиями, где смысл цифр ясен. Я не знаю, как сравнивать сложные понятия из сферы этики, политики или философии.
- Кража есть кража: украл копейку или миллион.
Кто-то тихонько бросил:
- А почему-то судят разно.
Все заинтересовались спором, и это начинает мешать работе. Нужно заключать, хотя, кажется, у меня нет шансов убедить их. Молодость судит слишком категорично. Попытаюсь.
- "Что такое хорошо и что такое плохо?" Помните у Маяковского? В физиологическом плане хорошо - это только возбуждение центра приятного. Вся деятельность человека - программы. Если они выполняются, - хорошо. Препятствия - плохо. У животных программы - это инстинкты, а у человека, кроме того, - мораль, этика, нормы поведения. Они не одинаковы: есть классы, религии, философии, наука. Отсюда разная оценка поступков, разное добро и зло. Общество определяет его уголовным кодексом, в каждый человек - убеждениями, которые сильно деформируются субъективностью, зависят от животных программ - любви, голода, честолюбия... Критерии добра и зла, принятые в обществе, только тогда хороши, когда они обеспечивают ему устойчивость и совершенствование. Все. На этом, я думаю, нужно прервать наш спор, иначе опыт пропадет.
Пока я произносил свою речь, уже никто не работал - одни из интереса, другие из уважения. Не все эти мысли мне самому понятны, и я бы послушал ребят. Но дело не ждет.
- Иван Николаевич, мы еще выскажемся по этим вопросам.
- Конечно. Буду очень рад. Но только не надо догм.
Нужно обговорить эти вопросы с Ленькой. Наверное, до самой последней минуты человек склонен интересоваться абстрактными проблемами.
- Но все-таки как быть: по мелочам грешить можно, а в крупном нельзя?
- Вадим, уймитесь. Мы проведем семинар на эту тему.
Хирургическая часть опыта закончена. Любуюсь: получилось хорошо. Сердце вместе с легкими полностью отделено от окружающих органов и свободно лежит в плевральной полости, соединенное с телом только через аорту и полые вены, в которые вставлены трубки. Датчики приключены.
- Снимите наркоз, Мила. Совсем выключите закись.
Смотрим. Через несколько минут собака начала двигаться и открывать глаза. Значит, она жива, ее мозг продолжает управлять организмом. Но кроме сердца.
- Как с аппаратурой? Можно измерять? И записывать?
- Да.
- Где программа опыта?
Мне подают длинный лист, где перечислен порядок нагрузок и измерений. Всего предполагается произвести семь испытаний почти с двумястами замеров. Это часов на шесть. Если, конечно, собака не умрет. Изменяя приток крови по венам и противодавление в аорте, будут определять производительность сердца.
Программа хорошая. Это Юра научил составлять такие - по примеру испытаний машин...
- Игорь, Вадим, Юра, прошу вас зайти ко мне в кабинет часа в два. Нужно обсудить некоторые вопросы. Семену Ивановичу я скажу сам.
Переодеваюсь и иду в кабинет.
Днем все выглядит иначе. Смерть куда-то отступила, и я ей явно не верю. Проблема анабиоза предстала в чисто научном плане: это не я буду лежать в саркофаге - другой.
Вот рукопись об этом. Плод утренней работы. Пожалуй, ребятам я ее еще не дам.
И вообще: что я им собираюсь сказать?
"Я болен. Пожалуйста, без слюней". Усилить работу - хочу видеть результат. О заместителе пока не говорю. И об анабиозе тоже. Расписать конкретные задачи, вот список.
И все. Нет, еще посмотреть реакцию. Для выбора преемника. Чтобы прославлял учителя? Нет, чтобы продолжал дело. Честно? Почти.
Просматриваю рукопись.
Записка об анабиозе
Теоретически можно представить себе возможность консервировать человека, как и любое теплокровное животное. Общеизвестен факт, что с понижением температуры уменьшается скорость любой химической реакции, а следовательно, и обмен веществ. В опытах установлено, что при температуре 25o он составляет 25%, при 10o - 6% от нормы. По всей вероятности, эти цифры можно распространить и на человека, может быть, с небольшими поправками. При замерзании обмен веществ приближается к нулю. Разумеется, самое заманчивое было бы консервировать жизнь замораживанием. Это удается в отношении низших животных и даже рыб. Но млекопитающие после оттаивания не оживают.
Почему?
Организм состоит из очень разнообразных клеток, которые дифференцировались в Процессе эволюции. Нервные, мышечные, железистые. Соединительная ткань, эпителий. Среди них есть более древние, которые почти не отличаются от соответствующих клеток беспозвоночных, есть молодые, возникшие на уровне высших млекопитающих. Первые сохраняют жизнеспособность при самых различных внешних условиях, и в частности при низкой температуре. Со вторыми сложнее.
Есть два типа химических реакций, определяющих жизнь: одни составляют неспецифическую жизнедеятельность, например, получение энергии простейшими окислительными процессами, и вторые - специфическую, например, сокращение мышцы, возникновение нервного импульса или образование сложных гормонов. Эти реакции очень чувствительны и идут только при строго определенных условиях - доставке кислорода, рН, температуре. Однако их остановка не означает смерть клетки: восстанавливаются условия и возвращается функция.
Итак: любую изолированную клетку можно законсервировать охлаждением, но при условии, что внешняя среда обеспечит поставку самых необходимых питательных веществ и убирание шлаков. Специфические функции выключаются раньше, но основные реакции жизни сохраняются до низкой температуры и потом угаснут, чтобы легко восстановиться при нагревании. Это доказано на так называемых культурах тканей вне организма, когда в искусственных условиях содержатся отдельные клеточные колонии.
К сожалению, то, что получается на клетке, нельзя воспроизвести на целом организме. Клетки в нем получают питание из крови, а постоянство ее состава поддерживается деятельностью внутренних органов и регулирующих систем за счет специфической жизнедеятельности составляющих их клеток. При понижении температуры эти клетки выключаются в первую очередь, и весь организм остается без питания и кислорода, хотя потребность в нем еще достаточно высока. Если взять собаку и начать ее охлаждать под наркозом, то при температуре 30o выключается самостоятельное дыхание, а при температуре 15o останавливается сердце. Потребление кислорода в это время еще составляет 15%, а доставка его полностью прекращается. Дальнейшее охлаждение проходит уже при тяжелой гипоксии, ведущей к гибели клеток, в первую очередь таких благородных, как корковые.
Современная техника позволяет перейти этот барьер смерти. Существуют аппараты искусственного дыхания, кровообращения, искусственная почка и даже искусственная печень. Если их применить в комплексе, то можно искусственно поддерживать постоянство внутренней среды в период охлаждения и обеспечить таким образом питание, кислород и уборку шлаков от всех клеток организма.
В последующем в течение всего периода анабиоза, сколь бы длителен он ни был, нужно поддерживать постоянными основные константы состава крови. Охлажденные клетки довольно хорошо переносят кислородное и иное голодание, поскольку их потребности очень низки, но, однако, не более определенных сроков. Практически обмен почти полностью прекращается при температурах ниже нуля. Это означает, во-первых, полное прекращение кровообращения на какой-то срок при замораживании и особенно замедление его восстановления в период нагревания. Во-вторых, еще не ясно, как перенесут сами клетки период кристаллизации внутриклеточной жидкости, когда она превращается в лед.
Следовательно, есть основания для получения и поддержания анабиоза с помощью сильного охлаждения организма, но нет никакой уверенности, что его можно заморозить и хранить в холодильниках, как продукты.
Таковы теоретические предпосылки анабиоза человека. К сожалению, на пути практического выполнения его стоит ряд трудностей. Преодоление их требует много усилий.
Придется остановиться на некоторых подробностях.
Через внутреннюю среду - кровь - осуществляется транспортировка питательных и вредных веществ при сохранении некоторого оптимального уровня их. Потребителями всегда являются ткани, а поставщиками - различные органы, управляемые регулирующими системами. Между ними поддерживается баланс. Содержание различных веществ связано друг с другом различными зависимостями. Разберем их подробнее.
Газообмен. Ткани потребляют кислород и выделяют углекислоту, а легкие наоборот. Объем и соотношение газов определяются интенсивностью обмена и соотношение" сжигаемых питательных продуктов - белков, жиров или углеводов. Для оптимальной функции клеток нужно, чтобы парциальное давление газов в тканях, а следовательно, и в крови капилляров колебалось в довольно ограниченных пределах (O2 от 100 до 40 мм р.ст.), в которых действуют окислительные ферменты. В условиях анабиоза обмен газов между организмом и средой должен осуществляться аппаратом "сердце - легкие" (АИК), перекачивающим чистую или разведенную плазмой кровь. Производительность искусственного сердца и газообмен в оксигенаторе (искусственные легкие) должны обеспечивать нормальные парциальные давления кислорода и углекислоты в тканях. Если брать чистую кровь, то производительность АИК можно снижать пропорционально уменьшению обмена веществ, то есть при температуре 5o - приблизительно в 15-20 раз. Для взрослого это около 200 мл/мин. Однако цельная кровь едва ли пригодна для циркуляции при низких температурах, так как она обладает высокой вязкостью. Кроме того, замечено, что ввиду низкой скорости движения эритроциты склеиваются друг с другом и задерживаются в капиллярах. Поэтому при низкой температуре целесообразно разводить кровь плазмой или даже использовать чистую плазму. Правда, при этом нужно значительно повысить объемную скорость циркуляции, но это не представляет особой проблемы. Дело в том, что в настоящее время нет такого идеального АИК, который бы не разрушал эритроцитов при длительной работе. Гемоглобин выходит в плазму крови и делает ее токсичной. Переход на чистую плазму исключает эту опасность.
За последнее время выявились новые возможности введения кислорода в организм - путем помещения в камеру с высоким давлением. Доля растворенного в плазме кислорода повышается пропорционально увеличению парциального давления. Поэтому можно отказаться от гемоглобина, применив плазму, и даже при этом уменьшить производительность насоса. Кроме того, при высоком давлении до 25% необходимого кислорода проникает прямо через кожу. При низкой температуре удельный вес ножного дыхания еще более возрастает - вплоть до полного обеспечения кислородом. Правда, при этом возникает опасность, что поверхностные ткани будут перенасыщены кислородом и могут от этого пострадать, а глубокие будут в условиях гипоксии. Самое же главное, что введение таким образом кислорода не обеспечивает одновременного удаления углекислоты. Поэтому основным средством газообмена тканей при анабиозе остается кровообращение с использованием плазмы. Давление в камере будет различно - в зависимости от условий охлаждения и нагревания, скорости циркуляции и уровня температуры. Можно предполагать, что при давлении 0,5 атм и использовании чистой плазмы понадобится скорость циркуляции порядка 0,5 л/мин. Однако нужно учесть, что при низкой производительности очень трудно обеспечить равномерное прохождение крови по всем тканям. При малом объеме и низком давлении может иметь место вредная централизация, когда кровь будет циркулировать только по некоторым магистральным сосудам, а в "закоулки" организма не проникнет. Поэтому возможно, что оптимальным режимом кровообращения будет прерывистая работа АИК с производительностью 2-3 л/мин. - как агрегат холодильника: промоет организм и остановится. Такой пульсирующий ток, возможно, будет более выгодным еще и потому, что будет выполнять механическую функцию массажа тканей.
По всей вероятности, на втором месте по важности после газообмена стоит водно-солевой баланс и кислотно-щелочное равновесие. Вода и соли вводятся в организм через пищеварительный тракт и выводятся почками. Количество анионов и катионов должно быть в определенном соотношении, чтобы поддерживать постоянство рН. Правда, на последнее влияет также образование СО2 в тканях и выделение его легкими. В условиях анабиоза эту функцию должен взять на себя аппарат искусственной почки, работающий на принципе простого диализа. Изменяя состав жидкости, омывающей диализатор, можно поддерживать нужный уровень солей, рН и общий объем воды в организме.
Рассчитывать при этом на собственные почки не приходится, так как при низком давлении в артериальной системе их функция будет резко понижена. Но небольшая функция все-таки нужна, чтобы почечные канальцы систематически промывались мочой. Это тоже довод в пользу прерывистого режима АИК, когда в артериальной системе на короткое время можно создать нормальное давление.
Кроме этих функций, искусственная почка будет выделять мочевину, конечный продукт азотистого обмена белков. Аппарат ИП будет работать периодически, видимо, не чаще, чем раз в 4-6 часов, или даже реже.
Для поддержания энергетического баланса организма и для построения его новых структур взамен разрушающихся в процессе обмена нужны питательные вещества. Это белки, жиры, углеводы и витамины. Надеяться на сохранение деятельности пищеварительного тракта не приходится, поэтому все эти продукты придется вводить непосредственно в кровеносное русло. В практике медицины давно применяется введение глюкозы, но уже освоено введение эмульгированного жира и аминокислот. Весь набор витаминов также имеется в растворах. Наконец, нужно учесть, что значительную часть полезных продуктов организм будет получать в свежей плазме, которую придется добавлять, по всей вероятности, каждый день. В ней содержатся редкие элементы, гормоны, аминокислоты, другие важные факторы, многие из которых еще не известны. Необходимое количество питательных продуктов будет незначительным, если учесть, что обмен снизится в двадцать-тридцать раз.
Потом пробуждение. Толпа академиков из разных стран.
- Включайте программу пробуждения!
Напряженное внимание. Десять, двадцать, тридцать минут. Осциллографы показывают кривые. На огромном табло прыгают цифры.
- Заработало сердце!
- Открыл глаза!
И так далее.
Нет, серьезно, это возможно. То есть в смысле заснуть и пока не умереть. Не совсем умереть.
А как же Люба? Ведь это должно быть ужасно: я буду там лежать не мертвый и не живой. Для нее лучше мертвый. Плита на кладбище, где можно посидеть, поплакать.
Да, пожалуй, еще не разрешат. Скажут: умирай нормально. Что за фокусы? Так все захотят в бессмертие. Опыт стоит государству немалых денег.
Нет, спать я не могу. Встать и работать. Вспомнить все, что знаю, прочитать, записать.
Встаю.
2
Лаборатория. 11 часов утра. Я задержался дома - ночью поздно обдумывал вчерашнюю идею об анабиозе. Она стала обычной научной проблемок. Хорошо. Выйдет, не выйдет, но хотя бы отвлечет.
Иду через двор. Здание построено перед войной. Три этажа. Наверное, когда-то оно представлялось весьма совершенным, а теперь - тесное и неудобное. Современная наука требует не только стен. Лаборатории строятся, как заводы, вместе с технологическим оборудованием.
Как жаль, что мне не дождаться нового здания! Сейчас плохо: опыты проводим внизу, обдумываем на втором этаже, а "паяем" в полуподвале.
Впрочем, один острослов сказал, что учреждение переживает расцвет, пока находится в старых и плохих зданиях. Как только строятся дворцы, наступает упадок. Этим я всегда утешаю своих ребят, когда они жалуются на неустроенность. Вдруг я подумал: без меня они не расцветут. Стыдно.
Раздеваюсь. Тут же, в вестибюле, стоит стол для пинг-понга. Какие-то бездельники уже с утра играют. Кажется, из отдела физиологии дыхания. Это называется физкультурная пауза. Специально придумали для лодырей.
Какой темный коридор!
Вот наш отсек: по три комнаты с каждой стороны. Все двери открыты. Приятно видеть, что работа кипит, люди снуют взад и вперед. Не делают зарядки, паршивцы, пренебрегают распоряжениями.
Я сегодня чувствую себя как гость: на все смотрю со стороны и другими глазами.
- Здравствуйте, Иван Николаевич!
Первое приветствие: тетя Глаша, уборщица, несет ведро с помоями. Полное, к счастью.
- Здравствуйте, тетя Глаша! Как самочувствие?
- Плохо! Опять слив в операционной засорился, таскаю ведрами.
Не будем продолжать разговор. Наверное, сама и засорила: всегда хочет мусор спустить в канализацию... Ленивая.
Первая операционная: Семен ведет опыт с изолированной почкой.
- Здравствуйте, товарищи!
Все дружно улыбаются и отвечают. Все-таки приятно видеть улыбки и теплые взгляды. Пока еще никто не знает.
Вот он, мой заместитель.
- Иван Николаевич, мы снимаем характеристики с почки при действии гипоксии.
- Очень хорошо.
Смотрю.
На самом деле не очень. Никак этот Семен не поймет нового технического подхода к проведению опытов: нужно держать под контролем максимум "входов" - вслед за Юрой я теперь тоже так называю все внешние воздействия на систему.
- Семен Иванович, почему же у вас температура не стабилизирована? Всего 30 градусов.
- Да вы знаете, теплообменник испортился. Мы решили так.
- Напрасно. Такой сложный опыт и пропадает зря.
Мигает - и все. Что он скажет?
Картина: в центре на подставке почка в прозрачном сосуде. К ней идут два шланга с кровью от машины АИК, за которой сидит "машинист" Сима с очень деловым видом и крутит разные ручки. От шлангов, машины и почки тянутся провода в угол к сложному комплексу электронных аппаратов, наставленных в три этажа. Там командуют два техника - Миша Самохин и Лена Ганжа. Они совсем юные, нынче кончили техникум. Приятно посмотреть.
- Сколько же параметров вы контролируете сегодня?
По-моему, Семен замялся. Инженер Коля Гулый, который, я знаю, всем здесь командует, смотрит на него с сожалением.
Не буду ставить в неловкое положение начальство.
- Скажите, Коля, вы.
- Мы непрерывно записываем давление крови на входе и выходе, содержание О2 и СО2. Кроме того, определяем pО2 в ткани самой почки. Биохимия делает нам анализы через 30 минут.
Он перечисляет: адреналин, органические кислоты, щелочный резерв, аминокислоты, рН и некоторые ферменты. И, конечно, количество и состав мочи.
- Но почему же вы не стабилизировали температуру?
- В начале опыта потек теплообменник, я...
Он замолчал, не хочет подводить начальство.
Семен:
- Это я велел продолжать опыт. Жалко было срывать, когда уже почка была выделена.
- Хорошо, продолжайте. Раз уж так случилось, то я вас попрошу проследить работу почки при специальном охлаждении.
Это нужно мне. Мои почки будут совсем холодные, и сомнительно, будут ли они работать. Впрочем, это не так важно, есть специальный аппарат...
Смотрю. Все заняты своим делом. Атмосфера спокойная. К Семену они, кажется, просто равнодушны. А ко мне? Наверное, я тоже хороший начальник. Не придираюсь по мелочам. "Я вам советую", "Я вас прошу сделать так-то". Я просто стесняюсь. Это часто вредит дисциплине. Не все понимают хорошее обращение.
Можно, наверное, идти. Хотелось бы сказать теплые слова, но не умею. Покажется смешным.
Иду в другую комнату. Знаю, что там должен быть опыт по изучению характеристики сердца и сосудистой системы. Новая методика.
Какой ансамбль! Оперируют Игорь и Вадим, в Ира что-то возится около аппаратуры. Не замечают.
- Здравствуйте!
- Здравствуйте, Иван Николаевич! Как раз пришли кстати. Мы хотим выделить сердце вместе с легкими, чтобы полностью пересечь к ним нервные пути, но сохранить нервную регуляцию сосудов и внутренних органов.
- Я знаю. Так что?
- Да мы никак не можем отделиться от пищевода и позвоночника. Много мелких сосудов. Покажите нам!
Это, конечно, Вадим. Не стесняется в просьбах.
- Хорошо. Сейчас переоденусь.
Не собирался оперировать, но сейчас рад. Когда работаешь руками, то не остается места для посторонних мыслей.
В соседней комнате, где хранится всякое хозяйство, надеваю белые брюки и рубашку. Они хорошо поглажены. Это заботы Юли, старшей лаборантки. Другие надевают неглаженое.
Я люблю оперировать. Правда, сейчас острый опыт, то есть без соблюдения асептики, но все равно я хочу, чтобы было чисто и красиво.
Мою руки. Надеваю халат и перчатки. Все остановились и ожидают. Только Ира с двумя своими помощниками все еще склонилась над аппаратами. Наверное, что-то не ладится, а скоро нужно уже записывать. Вадим подмигивает:
- Техника подводит.
(Озорные глаза. Веселый.)
- Ничего, как-нибудь справимся.
Собака лежит, разрезанная почти пополам. Операция трудная: нужно отделить сердце вместе с легкими от соседних органов, включить в артериальное и венозное русло специальную внешнюю систему трубок и резервуаров, позволяющих произвольно регулировать работу сердца. При этом кровоснабжение мозга не должно прерываться ни на секунду, чтобы не нарушить иннервации всего организма. Кроме того, нужно ввести несколько датчиков в артерии и вены.
Оперировать меня научила война. Была настоящая хирургия. Но, между прочим, хирурги зря задаются: оперировать на собаке труднее, чем на человеке. Вот, например, эти легочные вены - они такие тонюсенькие, того и гляди порвутся.
Движения мои точны и ловки. Приятно. И ребятам нравится, я вижу. Они помогают хорошо. Это я их научил. Благодарны? Тебе хочется благодарности?
- Юра, сколько каналов вы сможете сегодня записать?
- Думали, десять, но два не работают. Придется ограничиться измерением.
- Это плохо, Юрка. Сам шеф включился, а ты не обеспечил техники.
Длинный нос у Вадима и брови черные. Кавказец он, что ли? Фамилия Пляшник - украинец? Одессит? Там все нации когда-то перемешались.
Ну вот, самое трудное позади. Сердце работает отлично, оно даже не заметило, что мы включили трубку в аорту, и кровь идет через расходомер.
- Юля, гепарин ввели?
- Да.
- Кажется, нигде не кровит.
Это важно - перевязать все мельчайшие сосудики. Кровь лишена свертываемости, а опыт длится много часов.
- Сколько у вас приготовлено крови? Игорь, это ваш опыт?
- Мы заготовили только два литра, больше нет собак-доноров.
- Плохо.
- Иван Николаевич, вы же знаете, как работает наш виварии. Сами собак покупаем.
- Или воруем.
Молчу. Не в моей власти наладить работу вивария. Но Юра возмущается.
- Трахнуть бы этого Швечика на партийном собрании! Такой проходимец!
- Уже трахали. Чем-то он мил начальству.
- Говорят, Ивану Петровичу какие-то услуги оказывал.
- Вадим, не говорите так. Наверное, это просто сплетни. (Это я защищаю своего директора. Не думаю, чтобы он унизился.)
- Нельзя, Иван Николаевич, поступаться принципиальностью даже в мелочах.
"Как поучает, нахал!"
- Мало сил, Вадим. И не знаю, стоит ли их растрачивать на мелочи.
- Сомневаюсь, что это так. Все вы, старшее поколение, любите усложнять. Как найти границы между мелочами и важным?
- Зато вам, молодежи, все кажется просто. А это не так. Человеческие суждения субъективны и ограниченны, нужно это помнить. По одному и тому же вопросу разные люди имеют противоположные мнения и совершенно в них убеждены. Если говорить о примитивной принципиальности, то спор можно решить только силой. А истина, между прочим, может быть посредине. Самое главное, чему меня научил возраст, - это сомневаться. И, пожалуй, искать компромиссов. Не нравится, Вадим?
- Нет, не нравится. Швечик есть Швечик, сомнения и компромиссы тут вредны. И вообще мне непонятны ваши рассуждения. Честность - есть честность.
- А об Иване Петровиче, который будто бы ему потворствует, вы можете сказать столь же категорично?
Вадим немного озадачен.
- Ну, где же ваша принципиальность? Если Швечик - подлец, то его покровитель тоже? По законам формальной логики.
- Я должен подумать. Но, пожалуй, есть основания.
- Подумайте. Но помните, что все имеет меру. Все нужно пытаться выразить числом. Даже и такие понятия, как справедливость, добродетель. В сложных системах действует вероятностная логика, а не закон "все или ничего". Он, кстати, отвергнут даже в физиологии.
- Формула относительности понятий, конечно, очень удобна. За ней легко спрятать и трусость и слабость. Все нужно оценивать, взвешивать, во всем сомневаться, а с действиями тем временем подождать. А потом и совсем увильнуть.
Мне нравится его задор и непосредственность. Игорь делает ему знаки, чтобы замолчал. Политик. Все-таки я - шеф.
Мы продолжаем работать. То есть мы занимаемся скрупулезным делом перевязываем мельчайшие кровеносные сосуды. Голова свободна для мыслей. Отдельные реплики по делам не в счет.
- Юра, вы кибернетик. Выскажитесь!
Он немножко смущен. Даже покраснел. Его симпатии на стороне Вадима. Наверное, они все считают меня излишне щепетильным и трусоватым.
- Я попытаюсь. Машина делает так: она сравнивает одну цифру с другой и в зависимости от результата включает действие. Но мы, техники, имеем дело с простыми понятиями, где смысл цифр ясен. Я не знаю, как сравнивать сложные понятия из сферы этики, политики или философии.
- Кража есть кража: украл копейку или миллион.
Кто-то тихонько бросил:
- А почему-то судят разно.
Все заинтересовались спором, и это начинает мешать работе. Нужно заключать, хотя, кажется, у меня нет шансов убедить их. Молодость судит слишком категорично. Попытаюсь.
- "Что такое хорошо и что такое плохо?" Помните у Маяковского? В физиологическом плане хорошо - это только возбуждение центра приятного. Вся деятельность человека - программы. Если они выполняются, - хорошо. Препятствия - плохо. У животных программы - это инстинкты, а у человека, кроме того, - мораль, этика, нормы поведения. Они не одинаковы: есть классы, религии, философии, наука. Отсюда разная оценка поступков, разное добро и зло. Общество определяет его уголовным кодексом, в каждый человек - убеждениями, которые сильно деформируются субъективностью, зависят от животных программ - любви, голода, честолюбия... Критерии добра и зла, принятые в обществе, только тогда хороши, когда они обеспечивают ему устойчивость и совершенствование. Все. На этом, я думаю, нужно прервать наш спор, иначе опыт пропадет.
Пока я произносил свою речь, уже никто не работал - одни из интереса, другие из уважения. Не все эти мысли мне самому понятны, и я бы послушал ребят. Но дело не ждет.
- Иван Николаевич, мы еще выскажемся по этим вопросам.
- Конечно. Буду очень рад. Но только не надо догм.
Нужно обговорить эти вопросы с Ленькой. Наверное, до самой последней минуты человек склонен интересоваться абстрактными проблемами.
- Но все-таки как быть: по мелочам грешить можно, а в крупном нельзя?
- Вадим, уймитесь. Мы проведем семинар на эту тему.
Хирургическая часть опыта закончена. Любуюсь: получилось хорошо. Сердце вместе с легкими полностью отделено от окружающих органов и свободно лежит в плевральной полости, соединенное с телом только через аорту и полые вены, в которые вставлены трубки. Датчики приключены.
- Снимите наркоз, Мила. Совсем выключите закись.
Смотрим. Через несколько минут собака начала двигаться и открывать глаза. Значит, она жива, ее мозг продолжает управлять организмом. Но кроме сердца.
- Как с аппаратурой? Можно измерять? И записывать?
- Да.
- Где программа опыта?
Мне подают длинный лист, где перечислен порядок нагрузок и измерений. Всего предполагается произвести семь испытаний почти с двумястами замеров. Это часов на шесть. Если, конечно, собака не умрет. Изменяя приток крови по венам и противодавление в аорте, будут определять производительность сердца.
Программа хорошая. Это Юра научил составлять такие - по примеру испытаний машин...
- Игорь, Вадим, Юра, прошу вас зайти ко мне в кабинет часа в два. Нужно обсудить некоторые вопросы. Семену Ивановичу я скажу сам.
Переодеваюсь и иду в кабинет.
Днем все выглядит иначе. Смерть куда-то отступила, и я ей явно не верю. Проблема анабиоза предстала в чисто научном плане: это не я буду лежать в саркофаге - другой.
Вот рукопись об этом. Плод утренней работы. Пожалуй, ребятам я ее еще не дам.
И вообще: что я им собираюсь сказать?
"Я болен. Пожалуйста, без слюней". Усилить работу - хочу видеть результат. О заместителе пока не говорю. И об анабиозе тоже. Расписать конкретные задачи, вот список.
И все. Нет, еще посмотреть реакцию. Для выбора преемника. Чтобы прославлял учителя? Нет, чтобы продолжал дело. Честно? Почти.
Просматриваю рукопись.
Записка об анабиозе
Теоретически можно представить себе возможность консервировать человека, как и любое теплокровное животное. Общеизвестен факт, что с понижением температуры уменьшается скорость любой химической реакции, а следовательно, и обмен веществ. В опытах установлено, что при температуре 25o он составляет 25%, при 10o - 6% от нормы. По всей вероятности, эти цифры можно распространить и на человека, может быть, с небольшими поправками. При замерзании обмен веществ приближается к нулю. Разумеется, самое заманчивое было бы консервировать жизнь замораживанием. Это удается в отношении низших животных и даже рыб. Но млекопитающие после оттаивания не оживают.
Почему?
Организм состоит из очень разнообразных клеток, которые дифференцировались в Процессе эволюции. Нервные, мышечные, железистые. Соединительная ткань, эпителий. Среди них есть более древние, которые почти не отличаются от соответствующих клеток беспозвоночных, есть молодые, возникшие на уровне высших млекопитающих. Первые сохраняют жизнеспособность при самых различных внешних условиях, и в частности при низкой температуре. Со вторыми сложнее.
Есть два типа химических реакций, определяющих жизнь: одни составляют неспецифическую жизнедеятельность, например, получение энергии простейшими окислительными процессами, и вторые - специфическую, например, сокращение мышцы, возникновение нервного импульса или образование сложных гормонов. Эти реакции очень чувствительны и идут только при строго определенных условиях - доставке кислорода, рН, температуре. Однако их остановка не означает смерть клетки: восстанавливаются условия и возвращается функция.
Итак: любую изолированную клетку можно законсервировать охлаждением, но при условии, что внешняя среда обеспечит поставку самых необходимых питательных веществ и убирание шлаков. Специфические функции выключаются раньше, но основные реакции жизни сохраняются до низкой температуры и потом угаснут, чтобы легко восстановиться при нагревании. Это доказано на так называемых культурах тканей вне организма, когда в искусственных условиях содержатся отдельные клеточные колонии.
К сожалению, то, что получается на клетке, нельзя воспроизвести на целом организме. Клетки в нем получают питание из крови, а постоянство ее состава поддерживается деятельностью внутренних органов и регулирующих систем за счет специфической жизнедеятельности составляющих их клеток. При понижении температуры эти клетки выключаются в первую очередь, и весь организм остается без питания и кислорода, хотя потребность в нем еще достаточно высока. Если взять собаку и начать ее охлаждать под наркозом, то при температуре 30o выключается самостоятельное дыхание, а при температуре 15o останавливается сердце. Потребление кислорода в это время еще составляет 15%, а доставка его полностью прекращается. Дальнейшее охлаждение проходит уже при тяжелой гипоксии, ведущей к гибели клеток, в первую очередь таких благородных, как корковые.
Современная техника позволяет перейти этот барьер смерти. Существуют аппараты искусственного дыхания, кровообращения, искусственная почка и даже искусственная печень. Если их применить в комплексе, то можно искусственно поддерживать постоянство внутренней среды в период охлаждения и обеспечить таким образом питание, кислород и уборку шлаков от всех клеток организма.
В последующем в течение всего периода анабиоза, сколь бы длителен он ни был, нужно поддерживать постоянными основные константы состава крови. Охлажденные клетки довольно хорошо переносят кислородное и иное голодание, поскольку их потребности очень низки, но, однако, не более определенных сроков. Практически обмен почти полностью прекращается при температурах ниже нуля. Это означает, во-первых, полное прекращение кровообращения на какой-то срок при замораживании и особенно замедление его восстановления в период нагревания. Во-вторых, еще не ясно, как перенесут сами клетки период кристаллизации внутриклеточной жидкости, когда она превращается в лед.
Следовательно, есть основания для получения и поддержания анабиоза с помощью сильного охлаждения организма, но нет никакой уверенности, что его можно заморозить и хранить в холодильниках, как продукты.
Таковы теоретические предпосылки анабиоза человека. К сожалению, на пути практического выполнения его стоит ряд трудностей. Преодоление их требует много усилий.
Придется остановиться на некоторых подробностях.
Через внутреннюю среду - кровь - осуществляется транспортировка питательных и вредных веществ при сохранении некоторого оптимального уровня их. Потребителями всегда являются ткани, а поставщиками - различные органы, управляемые регулирующими системами. Между ними поддерживается баланс. Содержание различных веществ связано друг с другом различными зависимостями. Разберем их подробнее.
Газообмен. Ткани потребляют кислород и выделяют углекислоту, а легкие наоборот. Объем и соотношение газов определяются интенсивностью обмена и соотношение" сжигаемых питательных продуктов - белков, жиров или углеводов. Для оптимальной функции клеток нужно, чтобы парциальное давление газов в тканях, а следовательно, и в крови капилляров колебалось в довольно ограниченных пределах (O2 от 100 до 40 мм р.ст.), в которых действуют окислительные ферменты. В условиях анабиоза обмен газов между организмом и средой должен осуществляться аппаратом "сердце - легкие" (АИК), перекачивающим чистую или разведенную плазмой кровь. Производительность искусственного сердца и газообмен в оксигенаторе (искусственные легкие) должны обеспечивать нормальные парциальные давления кислорода и углекислоты в тканях. Если брать чистую кровь, то производительность АИК можно снижать пропорционально уменьшению обмена веществ, то есть при температуре 5o - приблизительно в 15-20 раз. Для взрослого это около 200 мл/мин. Однако цельная кровь едва ли пригодна для циркуляции при низких температурах, так как она обладает высокой вязкостью. Кроме того, замечено, что ввиду низкой скорости движения эритроциты склеиваются друг с другом и задерживаются в капиллярах. Поэтому при низкой температуре целесообразно разводить кровь плазмой или даже использовать чистую плазму. Правда, при этом нужно значительно повысить объемную скорость циркуляции, но это не представляет особой проблемы. Дело в том, что в настоящее время нет такого идеального АИК, который бы не разрушал эритроцитов при длительной работе. Гемоглобин выходит в плазму крови и делает ее токсичной. Переход на чистую плазму исключает эту опасность.
За последнее время выявились новые возможности введения кислорода в организм - путем помещения в камеру с высоким давлением. Доля растворенного в плазме кислорода повышается пропорционально увеличению парциального давления. Поэтому можно отказаться от гемоглобина, применив плазму, и даже при этом уменьшить производительность насоса. Кроме того, при высоком давлении до 25% необходимого кислорода проникает прямо через кожу. При низкой температуре удельный вес ножного дыхания еще более возрастает - вплоть до полного обеспечения кислородом. Правда, при этом возникает опасность, что поверхностные ткани будут перенасыщены кислородом и могут от этого пострадать, а глубокие будут в условиях гипоксии. Самое же главное, что введение таким образом кислорода не обеспечивает одновременного удаления углекислоты. Поэтому основным средством газообмена тканей при анабиозе остается кровообращение с использованием плазмы. Давление в камере будет различно - в зависимости от условий охлаждения и нагревания, скорости циркуляции и уровня температуры. Можно предполагать, что при давлении 0,5 атм и использовании чистой плазмы понадобится скорость циркуляции порядка 0,5 л/мин. Однако нужно учесть, что при низкой производительности очень трудно обеспечить равномерное прохождение крови по всем тканям. При малом объеме и низком давлении может иметь место вредная централизация, когда кровь будет циркулировать только по некоторым магистральным сосудам, а в "закоулки" организма не проникнет. Поэтому возможно, что оптимальным режимом кровообращения будет прерывистая работа АИК с производительностью 2-3 л/мин. - как агрегат холодильника: промоет организм и остановится. Такой пульсирующий ток, возможно, будет более выгодным еще и потому, что будет выполнять механическую функцию массажа тканей.
По всей вероятности, на втором месте по важности после газообмена стоит водно-солевой баланс и кислотно-щелочное равновесие. Вода и соли вводятся в организм через пищеварительный тракт и выводятся почками. Количество анионов и катионов должно быть в определенном соотношении, чтобы поддерживать постоянство рН. Правда, на последнее влияет также образование СО2 в тканях и выделение его легкими. В условиях анабиоза эту функцию должен взять на себя аппарат искусственной почки, работающий на принципе простого диализа. Изменяя состав жидкости, омывающей диализатор, можно поддерживать нужный уровень солей, рН и общий объем воды в организме.
Рассчитывать при этом на собственные почки не приходится, так как при низком давлении в артериальной системе их функция будет резко понижена. Но небольшая функция все-таки нужна, чтобы почечные канальцы систематически промывались мочой. Это тоже довод в пользу прерывистого режима АИК, когда в артериальной системе на короткое время можно создать нормальное давление.
Кроме этих функций, искусственная почка будет выделять мочевину, конечный продукт азотистого обмена белков. Аппарат ИП будет работать периодически, видимо, не чаще, чем раз в 4-6 часов, или даже реже.
Для поддержания энергетического баланса организма и для построения его новых структур взамен разрушающихся в процессе обмена нужны питательные вещества. Это белки, жиры, углеводы и витамины. Надеяться на сохранение деятельности пищеварительного тракта не приходится, поэтому все эти продукты придется вводить непосредственно в кровеносное русло. В практике медицины давно применяется введение глюкозы, но уже освоено введение эмульгированного жира и аминокислот. Весь набор витаминов также имеется в растворах. Наконец, нужно учесть, что значительную часть полезных продуктов организм будет получать в свежей плазме, которую придется добавлять, по всей вероятности, каждый день. В ней содержатся редкие элементы, гормоны, аминокислоты, другие важные факторы, многие из которых еще не известны. Необходимое количество питательных продуктов будет незначительным, если учесть, что обмен снизится в двадцать-тридцать раз.