Файл: Лабораторная работа 3 Искусственное сердце Цель работы ознакомиться с разработками "искусственного сердца".docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.11.2023
Просмотров: 89
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Лабораторная работа №3
Искусственное сердце
-
Цель работы: ознакомиться с разработками “искусственного сердца”. -
Ответить на контрольные вопросы:
-
Опишите основные функции сердца. -
Перечислите основные заболевания сердца. Укажите заболевания, при которых требуется пересадка сердца. -
Укажите виду хирургического вмешательства с имплантированием искусственных частей сердца. -
Опишите трудности, связанные с операциями по вживлению как отдельных искусственных частей сердца так и полностью искусственного сердца. -
Отразите историю развития аппарата искусственного сердца. -
Проведите сравнительный анализ пересадки искусственного и донорского сердца. Какие достоинства и недостатки. -
Какие перспективные направления развития разработок в области создания искусственного сердца.
-
Проанализируйте основные научные институты, участвующие в разработках по созданию современного искусственного сердца. Укажите отличительные особенности научных направлений этих центров. -
Проведите сравнительный анализ разработанных в последнее десятилетие аппаратов “искусственное сердце”. Анализ необходимо провести на примере 3-4 аппаратов, один из которых должен быть отечественного производства. Сравните их технические характеристики, размеры, уровень сложности операции по пересадке, время работы без подзарядки, стоимость. Данные занесите в таблицу. Сделайте соответствующие выводы. -
Составьте общую структурную схему искусственного сердца и одного из аппаратов, представленных в пункте 4. Опишите предназначение каждого из блоков. Рассчитайте надежность БТС “Искусственного сердца” на своем примере. Сделайте выводы. -
Ваши предположения по развитию данного направления. Что по вашему будет через пару десятилетий? -
Заключение по всей работе
-
Опишите основные функции сердца
Сердце человека — это конусообразный полый мышечный орган, в который поступает кровь из впадающих в него венозных стволов и перекачивающий её в артерии, которые примыкают к сердцу. Полость сердца разделена на два предсердия и два желудочка. Левое предсердие и левый желудочек в совокупности образуют «артериальное сердце», названное так по типу проходящей через него крови, правый желудочек и правое предсердие объединяются в «венозное сердце», названное по тому же принципу. Сокращение сердца называется систола, а расслабление — диастола.
Сердце по праву считается главным органом человеческого тела, потому что нарушения его функций вызывает тотальные расстройства, а остановка деятельности ведет к смерти пациента. Основные функции человеческого сердца:
автоматизм – самостоятельный синтез нервных импульсов для сокращения миокарда;
проводимость – атипичные клетки обеспечивают налаженную работу разных отделов мускулатуры органа;
насосная функция – перекачивание крови по организму с достаточным давлением для доставки к периферии;
газообмен обеспечивается за счет работы малого круга по принципу градиента концентрации кислорода;
эндокринная роль – в стенке левого предсердия вырабатывается натрийуретический гормон, что влияет на работу почек и выведение солей из организма.
2.Перечислите основные заболевания сердца. Укажите заболевания, при которых требуется пересадка сердца
Основные заболевания сердца :
Атеросклеротическая болезнь
Термин «сердечно-сосудистое заболевание» обычно охватывает нарушения кровеносных сосудов (артерий), которые связаны либо с атеросклерозом, гипертонией или болезнью сердца.
Атеросклероз — это заболевание, при котором бляшки, состоящие из жира, кальция, холестерина и других веществ, накапливаются и затвердевают в артериях, нарушая кровоток.
Существуют различные типы атеросклеротических заболеваний, включая ишемическую болезнь сердца, заболевание сонной артерии и заболевание периферических артерий.
Ишемическая болезнь сердца (ИБС), широко распространенная в большинстве странах мира, может привести к сердечным приступам (инфаркт миокарда) и является наиболее распространенным типом заболеваний сердца. При ИБС атеросклеротические бляшки образуются в слизистой оболочке коронарных артерий, уплотняя и сужая артерии.
Атеросклероз и высокое кровяное давление (артериальная гипертензия или гипертония) могут привести не только к заболеванию коронарной артерии, но также к заболеванию сонной артерии, которое поражает сонные артерии с обеих сторон шеи, и к заболеванию периферической артерии, которое может повлиять практически на любую другую артерию в организме.
Аритмии сердца
Сердечные аритмии — это нарушения электрической системы сердца. Электрическая система сердца отвечает за установление частоты сердечных сокращений (то, как быстро бьется сердце) и координирует организованное, последовательное сокращение сердечной мышцы в предсердиях и желудочках.
Нарушения работы электрической системы сердца обычно приводят к слишком медленным сердечным ритмам (брадикардия) или слишком частым сердечным ритмам (тахикардия). При медленной или быстрой сердечной аритмии нормальная последовательность сокращения сердечной мышцы также может быть нарушена.
Болезнь сердечного клапана
Четыре сердечных клапана (трикуспидальный, легочный, митральный и аортальный) играют критическую роль в работе сердца. Они уверяют, что когда сердце бьется, кровь свободно перемещается через камеры сердца и течет в правильном направлении.
В целом, болезнь сердечного клапана вызывает два основных типа проблем. Либо клапан становится частично закупоренным, что затрудняет кровоток (так называемый стеноз), либо клапан протекает, что позволяет крови течь в неправильном направлении, когда сердечная мышца сокращается (это называется регургитацией).
В любом случае, если заболевание клапанов становится достаточно тяжелым, может возникнуть сердечная недостаточность. Кроме того, клапанная болезнь часто вызывает сердечные аритмии, особенно мерцательную аритмию.
Инфекции заболевания сердца
Хотя сердце обычно может бороться с инфекциями, они все же возникают. Эти инфекции чаще встречаются у взрослых в возрасте 60 лет и старше, особенно у тех, у кого имеется предыдущие проблемы с сердцем.
Типы инфекций включают эндокардит (воспаление в камере и клапанах сердца), перикардит (воспаление в защитном мешочке вокруг сердца) и миокардит (воспаление в мышечной области сердца).
Сердечная недостаточность
Сердечная недостаточность является слишком распространенным конечным результатом многих различных видов сердечных заболеваний. При сердечной недостаточности повреждение сердца той или иной формы делает сердце неспособным выполнять всю работу, которая ему необходима для удовлетворения потребностей организма. Кровь больше не накачивается по всему телу и остается в сердце.
Она может быть хронической или внезапной. Могут возникнуть многочисленные симптомы; распространена некоторая степень инвалидности, как и ранняя смерть.
В основном процедура
пересадка сердца назначается пациентам с тяжелой сердечной недостаточностью 3-4 стадии. У них наблюдается слабость, тахикардия, сильная одышка. Даже при незначительной нагрузке или в состоянии покоя на самых запущенных стадиях прогноз выживаемости невелик, поэтому необходима срочная пересадка. Помимо этого, показания к пересадке следующие:
*Дилатационная кардиомиопатия.
*Ишемическая болезнь, дистрофия миокарда в тяжелом состоянии.
*Развитие доброкачественной опухоли в зоне органа.
*Значительные нарушения ритма, не реагирующие на медицинскую терапию.
*Аномалия сердца врожденного характера, которые не убираются при помощи пластики.
3.Укажите вид хирургического вмешательства с имплантированием искусственных частей сердца.
Операции на открытом сердце - кардиохирург «открывает» грудную клетку пациента, разрезает грудину и все мягкие ткани, производит вскрытие грудной клетки. Такие вмешательства, как правило, выполняются с подключением аппарата искусственного кровообращения (далее — АИК), который является временной заменой сердца и лёгких оперируемого человека.
Аортокоронарное шунтирование, при проведении данной операции на бьющемся сердце, область сердца, которая нужна хирургу, временно выключается из работы, а остальная часть сердца продолжает работу. Такие манипуляции требуют высокой квалификации и навыков хирурга.
Закрытые операции на сердце – при их проведении хирургический скальпель не затрагивает сердце, а работа хирурга заключается в хирургическом лечении крупных сосудов, сердечных артерий и аорты, также не производится вскрытие грудной клетки, делается лишь небольшой надрез на груди.
Таким образом, может быть установлен кардиостимулятор, проведена коррекция сердечных клапанов, баллонная ангиопластика, шунтирование, стентирование сосудов. Закрытые операции менее травматичны, имеют меньший процент осложнений в отличие от открытых. Закрытые операции на сосудах часто могут являться первым этапом перед проведением последующих операций на сердце.
Малоинвазивные вмешательства - это хирургические операции, проводимые, путём введения инструментов или специальных приборов, через мини-доступы — 3-4 сантиметровые разрезы, либо и вовсе без разрезов: при проведении эндоскопических операций разрезы заменяются проколами.
При проведении малоинвазивных манипуляций путь к сердцу и сосудам может лежать через бедренные сосуды, к примеру — эти операции называются эндоваскулярными, они проводятся под рентген-контролем. Устранение врождённых пороков, протезирование клапанов сердца, все операции на сосудах (от удаления тромба до расширения просвета) — все эти вмешательства могут быть произведены малоинвазивными технологиями. На них в современной кардиохирургии делается упор, поскольку малый риск осложнений, минимальное воздействие на организм — это огромные плюсы, которые могут оценить пациенты.
4.Опишите трудности, связанные с операциями по вживлению как отдельных искусственных частей сердца так и полностью искусственного сердца.
Острая реакция отторжения может проявиться сразу же после восстановления кровотока, а также в течение первой недели после операции, несмотря на иммуносупрессивную терапию.
Основной проблемой в современной являются инфекционные осложнения. Для предотвращения инфекций принимаются специальные организационные и фармакологические меры. В раннем послеоперационном периоде чаще развиваются бактериальные инфекции. Частота грибковых инфекций увеличивается при наличии сахарного диабета или избыточной иммуносупрессии. Проводится профилактика пневмоцистной пневмонии, цитомегаловирусной инфекции.
Основной метод диагностики реакции отторжения – эндомиокардиальная биопсия. В зависимости от выраженности процесса, возможно усиление режима иммуносупрессии, повышение дозы стероидных гормонов, применение поликлональных или моноклональных антител.
Так же, может проявляться патология коронарных артерий. В артериях сердца происходит прогрессирующая концентрическая гиперплазия гладких мышц и интимы. Причина этого процесса неизвестна. Считается, что роль в этом процессе играют цитомегаловирусная инфекция и реакция отторжения..
5. Отразите историю развития аппарата искусственного сердца.
Дорога к созданию искусственного сердца началась в 1930-х годах практически одновременно сразу в нескольких странах мира. В 1935 году хирург из Франции Алексис Каррель и летчик из США Чарльз Линдберг разработали так называемый перфузионный насос. Устройство должно было работать вне тела человека и качать кровь через органы, включая сердце.
В 1937 году в СССР ученый В.Демихов подключил сердце собаки к насосу из пластика, разработанному им самим. Подопытное животное прожило 2,5 часа, чем продемонстрировало, что создание искусственного сердца принципиально возможно. А в 1957 году уже американские хирурги пересадили собаке искусственное сердце, в котором имелось два желудочка и 4 трехстворчатых клапана из полихлорвинила. Устройство также работало от пневмопривода, который находился за пределами тела пациента. Это конструкторское решение используется и в современных искусственных сердцах.
В 1960-х годах американские ученые объявили, что способны в ближайшие 10 лет создать искусственное сердце, которое можно будет пересаживать людям с терминальной сердечной недостаточностью. Национальный институт сердца, легких и крови США даже получил грант от Конгресса США на разработку устройства. В 1969 году в Техасе была проведена первая имплантация искусственного сердца человеку. Однако дальнейшие события показали, что задача оказалась сложнее, чем представлялось на первый взгляд, и окончательно не решена до сих пор.