книги / Ниже 120 по Кельвину

На биофабриках при криогенных температурах хра­ нят яйца насекомых, которые способны уничтожать вре­ дителей растений. В нужное время яйца размораживают выводят из них нужное количество насекомых и осуще­ ствляют биологическую защиту полей и садов.

ЧЕРЕЗ ХОЛОДИЛЬНИК В ВЕЧНОСТЬ?

С некоторых пор предпринимаются попытки с по­ мощью жидкого азота продлить жизнь человека...

Сначала расскажем о проблеме пересадки органов.

«Они» — это фармацевтические фирмы США и других западных стран, скупающие свежую кровь по дешевке. Если в США 500 см3 крови стоят 40 долларов, то на Фи­ липпинах — всего 3 доллара...

«Я продаю почку, глаза и любой другой орган, — такое объявление поместил в газете пятидесятидвухлет­ ний аргентинец, — я ищу работу... положение мое отча­ янное».

«Бедным продажа каких-то частей собственного ор­ ганизма, вероятно, сулит единственную возможность вый­ ти из заколдованного круга бедности, — написал Лэри Эрнест Картер из Канады. — Моя почка — единственный капитал, которым я еще обладаю».

Ничего особенного не видит в такого рода предложе­ ниях профессор Делавэрского университета (США) Мар­ вин Брамс: «Речь идет о том, иметь ли орган, обладаю­ щий определенной ценой, или не иметь ни органа, ни цены».

...3 декабря 1967 г. хирург из Кейптауна Кристиан Барнард выполнил беспрецедентную операцию — пере­ садил живое сердце безнадежному больному. И хотя Луи Вашканский— первый человек с чужим сердцем — сердцем молодой девушки, погибшей в автокатастро­ фе, — прожил недолго, начало было положено. В разных странах мира началась «гонка пересадок». Выяснилось: пересаживать можно только живое сердце — не позже четырех часов после смерти реципиента.

Заметных успехов достигла медицина и при пересад­ ке почек, печени, легких, других органов, тканей голов­ ного мозга.

Английские хирурги Джон Уолуор и Рой Кали в боль­

71

нице «Пануорт» сумели успешно трансплантировать 35-летней Давине Томпсон одновременно сердце, легкие

ипечень!

В1980 г. шесть стран СЭВ создали специальную ор­

ганизацию «Интертрансплант». В медицинских учреж­ дениях Советского Союза, Болгарии, ГДР, Чехослова­ кии, Венгрии, Польши заполняются «листы ожидания»,

вкоторые заносятся данные людей, остро нуждающихся

впересадке почки. Эта информация вводится в ЭВМ «Интертранспланта». Как только в результате несчаст­ ного случая появляется донорская почка, разыскивается наиболее подходящий кандидат по совместимости тка­ ней с реципиентом. Человеческая почка в контейнере со льдом движется по зеленой улице: на самолетах — через границы и часовые пояса, в аэропортах — мимо залов та­ можни, на улицах — мимо красных сигналов светофоров. Как можно быстрее — на операционный стол!

Подобная организация существует и в Западной Ев­ ропе.

Ксожалению, как ни бьются ученые, успехи в крио­ консервации донорских органов очень скромные. Это мешает операциям по замене почки, печени, легких, поджелудочной железы и других органов.

Анельзя ли растянуть жизнь человека, раздвинуть естественные границы жизни, действуя другим путем,— охлаждая организм в целом?

Известно: насекомые, летучие мыши, сурки, суслики, медведи и многие другие теплокровные в зимнюю стужу впадают в спячку, температура их тела понижается, все жизненные процессы замедляются. Любопытны превра­ щения первичнополосатых червей-коловраток. Они могут периодически многократно впадать в анабиоз. Активная жизнь коловратки длится месяцами, биологически они существуют до 60—70 лет.

Всостоянии анабиоза под опавшими листьями при отрицательных температурах зимуют некоторые виды ля­ гушек. При снижении температуры в организме земно­ водного вырабатывается глицерин, из клеток выводится вода. Сердце не сокращается, дыхание останавливается. Но с наступлением весны лягушка возвращается к жизни.

Ввечной мерзлоте Колымы находят замурованных в лед тритонов. Любопытно, что даже в самые сильные холода ткани земноводного остаются мягкими. Удалось оживить углозуба после 90 лет спячки. Некоторые уче­

72

ные утверждают: тритона можно вернуть к жизни через тысячу лет.

Один популяризатор науки назвал свою статью об анабиозе «Вызов философам». Уж слишком много не­ привычного, неясного на той ничейной полосе, которая отделяет жизнь от смерти. Клетки не делятся, не дышат, не обмениваются веществом со средой и тем не менее в них теплится искорка жизни. «Временная смерть», «тлеющая жизнь», «смертожизнь»—так называют ана­ биоз.

Теперь немного о действии холода на человека. Мо­ ряки, сопровождающие конвои с оружием из Англии в годы Великой Отечественной войны, знали: если транс­ порт, торпедированный подводной лодкой, идет на дно, то уже через 10 мин бессмысленно спасать людей, очу­ тившихся в открытой воде, — их губил холод полярных морей. Но вот несколько интересных сообщений:

...Известная пловчиха американка Линн Кокс в авгу­ сте 1987 г. за 2 ч 6 мин преодолела Берингов пролив. Тем­ пература воды при «заплыве доброй воли» была всего 7° С.

...19-летняя американка Джин Хиллард вела машину зимней ночью. Потерпев катастрофу, она в поисках по­ мощи замерзла. На следующее утро ее доставили в боль­ ницу без признаков жизни. Уколы сделать не удалось, тело было твердым, как дерево. И все же, к удивлению медиков, Джин Хиллард ожила.

...Четырехлетняя девочка Ира Чепукойть из белорус­ ского городка Островец каталась на санках с горы. Обеспокоенная долгим отсутствием дочери, мать вышла на улицу и увидела на снегу следы маленьких ног и са­ ней, ведущие к ручью. Матери удалось добраться по льду до полыньи, вытащить бездыханное тело дочери. Девочку привезли в больницу. Сердце ее не билось, ды­ хания не было. И хотя прошло не менее 50 мин, Иру Чепукойть удалось вернуть к жизни.

Перечень таких «чудесных», но, увы, весьма редких случаев можно было бы и продолжить.

Испокон веков считалось: смерть наступает с послед­ ним вздохом, с последним ударом сердца. Теперь извест­ но: сердце можно оживить даже через много часов после смерти, дыхание иногда удается восстановить через 30—40 мин. Но клетки коры головного мозга погибают через 4—6 мин после прекращения кровоснабжения.

73

В описанных уникальных случаях потерпевших спас холод. При гипотермии ткани мозга не нуждаются в ин­ тенсивном питании кровью. Вот почему охлаждение при­ меняется и при некоторых операциях, например на серд­ це. При этом замедляются все жизненные процессы, меньше риск осложнений.

Большой прогресс достигнут в микрохирургических операциях по сживлению утраченных конечностей. Не­ пременное условие: пострадавшего надо как можно бы­ стрее доставить в хирургический центр, отрезанный па­ лец или руку надо перевозить в двойном целлофановом пакете со льдом.

Самый смелый проект по консервации человека в жидком азоте пытаются осуществить американские вра­ чи. 12 января 1967 г. умер больной раком 73-летний Джеймс Г. Бедфорд, профессор психологии из Глендей­ ла (США). Он разбогател на капиталовложениях в зе­ мельные участки и 200 тыс. долларов пожертвовал крионической лаборатории в Лос-Анджелесе. Сразу же пос­ ле смерти тело Бедфорда присоединили к аппарату сердце—легкие, насытили кислородом и питательными ве­ ществами. В ткани умершего врачи ввели гепарин — пре­ парат, препятствующий свертыванию крови, в кровь вве­ ли диметилсульфоксид, химический «антифриз», кото­ рый препятствует образованию кристалликов льда при замораживании. Умершего обложили сухим льдом, за­ тем завернули в алюминиевую фольгу и поместили в «крио­ генную капсулу хранения», выполненную, подобно тер­ мосу, из нержавеющей стали с двойными стенками. Кап­

тех пор, пока медицина не научится вылечивать больных раком.

Сам Бедфорд сознавал, что его шансы вернуться к жизни более чем скромные, и хотел, чтобы «крионическое хранение» было проведено без лишнего шума. Но профессор физики из штата Мичиган Роберт Эттингер выступил по радио и телевидению, опубликовал книгу «Надежда на бессмертие». Профессор утверждал: сдела­ но «величайшее открытие за всю историю человечества, не исключая и атомной энергии». Весь мир узнал об эк­ сперименте с Джеймсом Г. Бедфордом, такой же про­ цедуре подвергли еще около 50 «криоников».

Но есть ли реальные возможности когда-либо ожи­

74

вить «криоников»? Не будем строить прогнозов. Пока нет средств быстро и равномерно разогреть замерзший организм. Ни одно искусственно охлажденное до кри­ огенных температур даже здоровое животное не удалось вернуть к жизни. Даже рыбу, живущую в холодной арк­ тической воде.

Но не удастся ли в будущем — пусть отдаленном — с помощью криогенизации осуществить полет людей к звездам, несмотря на то что продолжительность путеше­ ствия превысит срок человеческой жизни? Выключить космонавтов из жизни на пару веков путем заморажива­ ния и оживить их, например, при подлете к альфе Цен­ тавра. И подобную процедуру повторить на обратном пути.

Или хотя бы с помощью этого состояния продлевать период клинической смерти, чтобы у врачей было боль­ ше возможностей спасти больных? Может быть, удастся продлить жизнь человека, на несколько градусов охлаж­ дая его тело во время сна?

А вот реально полезное использование жидкого азота для продления человеческой жизни: лечение болезни, еще недавно считавшейся неизлечимой.

...Кабинет криогенного воздействия Всесоюзного он­ кологического научного центра АМН СССР. Больной с диагнозом рак кожи усаживается в кресло. Врач берет

которые губят раковые клетки. Больной не чувствует бо­ ли. Операция — если такое криовоздействие можно на­ звать операцией — бескровна; холод закупоривает мел­ кие кровеносные сосуды. А здоровая ткань вокруг не гибнет, поскольку крупные кровеносные сосуды функ­ ционируют как прежде. Если необходимо, действие низ­ кой температуры дополняется ультразвуком. Сотни лю­ дей лечились в кабинете криогенного воздействия. Сре­ ди них больные преклонного возраста, для которых та­ кой щадящий способ лечения единственно возможный. Подобные кабинеты амбулаторного лечения опухолей кожи созданы в Москве, Горьком, Ташкенте, Тбилиси, Кишиневе и в других городах. Криовоздействием успеш­ но лечится также рак губ, слизистой оболочки рта, дру­ гих органов.

75

15

тельная система «Вулкан», дьюары с жидким азотом. Основа системы — тепловизор: прибор, реагирующий на невидимые инфракрасные лучи. Нель полетов — состав­ ление тепловой карты столицы.

В настоящее время и в обозримом будущем очень большое значение будет придаваться экономии энерго­ ресурсов. Выявить основные источники потерь тепла в многомиллионном городе, насыщенном заводами и фаб­ риками, тепловыми электростанциями, котельными, жи­ лыми домами, трубопроводами, линиями электропере­ дач,— задача практически не разрешимая с помощью обычных средств.

На «тепловом портрете» города четко видны районы и отдельные объекты с повышенной температурой, напри­ мер, здания с плохой теплоизоляцией. В столице при­ мерно 200 тыс. км теплотрасс, в изношенных трубах из-за коррозии металла возникают утечки горячей во­ ды. Контроль за этими трубопроводами позволяет опре­ делять места аварий.

В 1800 г. английский ученый Уильям Гершель (1738— 1822), основоположник звездной астрономии, иностран­ ный почетный член Петербургской Академии наук, на­ блюдал за термометрами, освещенными солнечным спектром. К его удивлению, наибольшую температуру показал термометр, 'расположенный вне спектра, спра­ ва от красной полосы. Так был открыт загадочный не­ видимый свет. Лучи с длиной волны 0,74 мкм — 1—2 мм стали называть инфракрасными.

Ныне инфракрасное излучение широко используется в науке и технике: например, для сушки изделий, изме­ рения температуры, определения неизвестного вещества по его спектру, в линиях скрытной связи, в приборах ночного видения.

И вот >появляется тепловизор — инфракрасный при­ бор качественно нового уровня. Невидимые лучи прохо­ дят через оптическую систему к приемнику излучения, например фотодиоду из антимонида индия или ртутно­ кадмиевого теллурида площадью всего несколько квад­ ратных миллиметров. Сам тепловизор «горячий», он ис­

диоды имеют собственные тепловые шумы. Чтобы изба­ виться от помех, уменьшить энтропию, получить необхо­

78

димую чувствительность, приемник излучения охлажда­ ется жидким азотом до 77 К. (Одной заправки криоагента хватает на несколько часов работы).

Электрические сигналы с фотодиодов усиливаются, преобразуются в видимое изображение. Результаты фик­ сируются на магнитной ленте, киноленте, на электрохи­ мической бумаге либо в виде фотографий. Видимое изоб­ ражение может быть в черно-белом или цветном вари­ анте. Тепловизор чувствует разность температур менее 0,2 градуса, ориентировочный диапазон — 243—1173 К-

Современный Тепловизор может работать с ЭВМ. Об­ работка информации позволяет определить самые на­ гретые и самые холодные зоны, разность температур, среднюю температуру объекта. Можно сравнивать тер­ мограммы между собой, рассматривать на дисплее нуж­ ный участок в увеличенном масштабе. Условная цвето­ вая картинка на дисплее — используется до 16 цветов — наглядно показывает тепловое поле. На краю экрана разноцветная полоска с цифрами: это калибровочная шкала температур.

Тепловизор — прибор уникальных возможностей, его применение зачастую ломает привычную устаревшую технологию. Вот несколько примеров.

Раньше, чтобы найти место возможной неисправно­ сти на линии электропередачи, на высоковольтном обо­ рудовании электростанции или подстанции, при профи­ лактических работах, необходимо было на несколько часов снять напряжение.

Теперь это можно сделать по-другому. В неплотном контакте повышается электрическое сопротивление, он сильно нагревается 'проходящим электрическим током, интенсивно излучает ИК-лучи. Осмотр тепловизором работающего оборудования позволяет быстро и безопас­ но определить места, где возможна авария. С помощью тепловизора, установленного на вертолете, ведется инс­ пекция линий электропередач.

Тепловизиониый контроль за состоянием высоко­ вольтного оборудования — сборных шин, выключателей, разъединителей — только на подстанциях Ленэнерго дал экономический эффект 95 тыс. руб. в год.

Использование тепловизора для ревизии состояния мощных турбогенераторов на электрических станциях позволило удлинить межремонтный период и еще более увеличить экономию — 480 тыс. руб. ежегодно.

79

На Харьковском производственном объединении «Электротяжмаш» тепловизор «Статор-1» применяют для контроля обмоток больших электрических машин. При пропуске испытательного тока по обмотке места плохих паек легко определить по их повышенному на­ греву.

В прошлом, чтобы испытать какую-нибудь конструк­ цию на прочность, один или несколько образцов прихо­ дилось разрушить. Ныне достаточно нагрузить испытуе­ мый узел машины, и о возникающих напряжениях и возможных дефектах можно судить по тепловому полю конструкции. Так с помощью тепловизора удается со­ здать неразрушающие методы контроля изделий.

Сотрудники Свердловского архитектурного институ­ та использовали тепловизор для обследования Невьян­ ской башни — известного памятника архитектуры XVIII в. Реставраторы определили скрытые трещины, расслоения кладки, внутристенные полости и каналы.

Для анализа тепловыделений интегральных схем и других изделий микроэлектроники некоторые теплови­ зоры приспособлены для работы с микроскопом.

Выявить на ходу греющиеся буксы в поезде; опреде­ лить нагрев лопаток в турбореактивном двигателе само­ лета; проконтролировать технологические процессы на нефтеперегонных, химических, цементных заводах, цел­ люлозно-бумажных комбинатах, текстильных фабриках, на многих других предприятиях; обнаружить очаг воз­ горания в лесу, окутанном густым дымом; наводить ракеты; водить танки и точно поражать цели в кро­ мешной тьме ночи или при плотном тумане — вот лишь несколько примеров из бесчисленных возможностей теп­ ловизора.

Этот удивительный прибор нашел широкое примене­ ние в медицине.

...Тепловизионный кабинет поликлиники. Окна за­ шторены, чтобы избежать помех от солнечных лучей. Для устранения других тепловых помех кресло пациен­ та расположено далеко от батарей отопления.

Включается тепловизор, и врач видит на экране «теп­ ловой портрет» больного.

...Еще Гиппократ утверждал: если хотя бы один учас­ ток тела имеет повышенную температуру, то человек болен.

Раковую опухоль в самом зародыше — размером все­

80