Czy można założyć sztuczne płuca na osobę. W przyszłości sztuczne płuca można by nosić w plecaku. Ana-to-miya ludzkiego układu oddechowego

Sztuczne płuca, wystarczająco kompaktowe, aby można je było nosić w zwykłym plecaku, zostały już z powodzeniem przetestowane na zwierzętach. Takie urządzenia mogą znacznie uprzyjemnić życie osobom, których własne płuca z jakiegoś powodu nie funkcjonują prawidłowo. Do tej pory do tych celów używano bardzo nieporęcznego sprzętu, ale nowe urządzenie opracowywane obecnie przez naukowców może to zmienić raz na zawsze.

Osoba, której płuca nie są w stanie pełnić swojej głównej funkcji, z reguły dołącza do maszyn, które pompują krew przez wymiennik gazowy, wzbogacając ją w tlen i usuwając z niej dwutlenek węgla. Oczywiście podczas tego procesu osoba jest zmuszona leżeć na łóżku lub kanapie. A im dłużej leżą, tym słabsze stają się ich mięśnie, przez co powrót do zdrowia jest mało prawdopodobny. To właśnie po to, aby zapewnić pacjentom mobilność, opracowano zwarte sztuczne płuca. Problem stał się szczególnie istotny w 2009 roku, kiedy wybuchła epidemia świńskiej grypy, w wyniku której wielu chorych straciło płuca.

Sztuczne płuca mogą nie tylko pomóc pacjentom wyzdrowieć z niektórych infekcji płuc, ale także pozwolić pacjentom czekać na odpowiednie płuca dawcy do przeszczepu. Jak wiecie, kolejka może czasem ciągnąć się przez wiele lat. Sytuację komplikuje fakt, że u osób z niewydolnymi płucami z reguły bardzo osłabione jest również serce, które musi przepompowywać krew.

„Stworzenie sztucznych płuc jest znacznie trudniejszym zadaniem niż zaprojektowanie sztucznego serca. Serce po prostu pompuje krew, podczas gdy płuca są złożoną siecią alvioli, w której zachodzi proces wymiany gazowej. Do tej pory nie ma technologii, która mogłaby nawet zbliżyć się do wydajności prawdziwych płuc ”- mówi William Federspiel z University of Pittsburgh.

Zespół Williama Federspiela opracował sztuczne płuco, które zawiera pompę (podtrzymującą serce) i wymiennik gazowy, ale urządzenie jest tak kompaktowe, że bez problemu zmieści się w małej torbie lub plecaku. Urządzenie podłączone jest do rurek podłączonych do układu krążenia człowieka, skutecznie wzbogacając krew w tlen i usuwając z niej nadmiar dwutlenku węgla. W tym miesiącu zakończono pomyślnie testy urządzenia na czterech doświadczalnych owcach, podczas których krew zwierząt była nasycana tlenem przez różne okresy czasu. W ten sposób naukowcy stopniowo sprowadzali czas nieprzerwanej pracy urządzenia do pięciu dni.

Naukowcy z Carnegie Mellon University w Pittsburghu opracowują alternatywny model sztucznych płuc. To urządzenie jest przeznaczone przede wszystkim dla tych pacjentów, których serce jest na tyle zdrowe, że samodzielnie pompuje krew przez zewnętrzny sztuczny narząd. Urządzenie łączy się w ten sam sposób z rurkami, które są bezpośrednio połączone z sercem człowieka, po czym mocuje się je do ciała za pomocą pasków. Do tej pory oba urządzenia potrzebują źródła tlenu, czyli dodatkowej przenośnej butli. Z drugiej strony w tej chwili naukowcy próbują rozwiązać ten problem i odnoszą spore sukcesy.

W tej chwili naukowcy testują prototyp sztucznego płuca, które nie potrzebuje już zbiornika z tlenem. Zgodnie z oficjalnym oświadczeniem nowa generacja urządzenia będzie jeszcze bardziej kompaktowa, a z otaczającego powietrza uwolniony zostanie tlen. Prototyp jest obecnie testowany na szczurach laboratoryjnych i wykazuje naprawdę imponujące wyniki. Sekret nowego modelu sztucznych płuc tkwi w zastosowaniu ultracienkich (zaledwie 20 mikrometrów) kanalików wykonanych z membran polimerowych, które znacznie zwiększają powierzchnię wymiany gazowej.

Amerykańscy naukowcy z Yale University, kierowani przez Laurę Niklason, dokonali przełomu: udało im się stworzyć sztuczne płuco i przeszczepić je szczurom. Oddzielnie stworzono również płuco, które działa autonomicznie i imituje pracę prawdziwego narządu.

Trzeba powiedzieć, że ludzkie płuco to złożony mechanizm. Powierzchnia jednego płuca dorosłego człowieka wynosi około 70 metrów kwadratowych, zmontowana tak, aby zapewnić sprawny transfer tlenu i dwutlenku węgla pomiędzy krwią a powietrzem. Ale tkanka płucna jest trudna do naprawy, więc w tej chwili jedynym sposobem na wymianę uszkodzonych części narządu jest przeszczep. Ta procedura jest bardzo ryzykowna ze względu na wysoki odsetek odrzuceń. Według statystyk, dziesięć lat po przeszczepie żyje tylko 10-20% pacjentów.

Laura Niklason komentuje: „Byliśmy w stanie zaprojektować i wyprodukować przeszczepialne płuco u szczurów, które skutecznie transportuje tlen i dwutlenek węgla oraz natlenia hemoglobinę we krwi. Jest to jeden z pierwszych kroków w kierunku odtworzenia całego płuca u większych zwierząt i ostatecznie w ludzie”.

Naukowcy usunęli komponenty komórkowe z płuc dorosłego szczura, pozostawiając rozgałęzione struktury dróg płucnych i naczyń krwionośnych, które służyły jako rusztowanie dla nowych płuc. W hodowli komórek płucnych pomógł im nowy bioreaktor, który naśladuje proces rozwoju płuc w zarodku. W rezultacie wyrosłe komórki przeszczepiono na przygotowane rusztowanie. Komórki te wypełniały macierz zewnątrzkomórkową – strukturę tkankową, która zapewnia mechaniczne wsparcie i transport substancji. Te sztuczne płuca, przeszczepiane szczurom na 45-120 minut, pobierały tlen i wydalały dwutlenek węgla, tak jak prawdziwe.

Jednak naukowcom z Uniwersytetu Harvarda udało się zasymulować pracę płuc w trybie offline w miniaturowym urządzeniu opartym na mikroczipie. Zauważają, że zdolność tego płuca do wchłaniania nanocząsteczek z powietrza i naśladowania reakcji zapalnej na patogenne drobnoustroje dostarcza fundamentalnych dowodów na to, że narządy z mikroczipami mogą w przyszłości zastąpić zwierzęta laboratoryjne.

Właściwie naukowcy stworzyli urządzenie do ściany pęcherzyków płucnych, przez które odbywa się wymiana gazowa z naczyniami włosowatymi. W tym celu posadzili komórki nabłonkowe z pęcherzyków płucnych na syntetycznej błonie po jednej stronie, a komórki naczyń płucnych po drugiej. Do komórek płucnych w aparacie dostarczane jest powietrze, do „naczyń” dostarczana jest ciecz imitująca krew, a okresowe rozciąganie i ściskanie przenosi proces oddychania.

Aby przetestować reakcję nowych płuc na ekspozycję, naukowcy kazali mu „wdychać” bakterie Escherichia coli wraz z powietrzem, które dostało się do strony „płuc”. W tym samym czasie, od strony „naczyń”, naukowcy uwolnili białe krwinki do przepływu płynu. Komórki płuc wykryły obecność bakterii i uruchomiły odpowiedź immunologiczną: białe krwinki przeszły przez błonę na drugą stronę i zniszczyły obce organizmy.

Ponadto naukowcy dodawali nanocząsteczki, w tym typowe zanieczyszczenia powietrza, do powietrza „wdychanego” przez aparat. Niektóre rodzaje tych cząstek dostały się do komórek płuc i wywołały stan zapalny, a wiele z nich przeszło swobodnie do „strumienia krwi”. Jednocześnie naukowcy odkryli, że ciśnienie mechaniczne podczas oddychania znacznie zwiększa wchłanianie nanocząstek.

Nowoczesna technologia medyczna pozwala na wymianę całkowicie lub częściowo chorych narządów ludzkich. Elektroniczny rozrusznik serca, wzmacniacz dźwięku dla osób z głuchotą, soczewka ze specjalnego tworzywa – to tylko niektóre przykłady zastosowania technologii w medycynie. Bioprotezy napędzane miniaturowymi zasilaczami, które reagują na bioprądy w ludzkim ciele, również stają się coraz bardziej rozpowszechnione.

Podczas najbardziej skomplikowanych operacji wykonywanych na sercu, płucach czy nerkach nieocenioną pomocą lekarzom jest „Sztuczny Aparat Krążenia”, „Sztuczne Płuco”, „Sztuczne Serce”, „Sztuczna Nerka”, które przejmują funkcje operowane narządy, odczekaj chwilę na wstrzymanie ich pracy.

„Sztuczne płuco” to pulsująca pompa, która dostarcza powietrze porcjami z częstotliwością 40-50 razy na minutę. Zwykły tłok się do tego nie nadaje: cząsteczki materiału jego części trących lub uszczelki mogą dostać się do strumienia powietrza. Tutaj iw innych podobnych urządzeniach stosuje się mieszki z blachy falistej lub tworzywa sztucznego - mieszki. Oczyszczone i doprowadzone do wymaganej temperatury powietrze dostarczane jest bezpośrednio do oskrzeli.

Podobnie jest z „maszyną płuco-serce”. Jego węże są chirurgicznie połączone z naczyniami krwionośnymi.

Pierwszą próbę zastąpienia funkcji serca mechanicznym analogiem podjęto już w 1812 roku. Jednak do tej pory wśród wielu wyprodukowanych urządzeń nie ma lekarzy w pełni satysfakcjonujących.

Krajowi naukowcy i projektanci opracowali szereg modeli pod ogólną nazwą „Szukaj”. Jest to czterokomorowa proteza komorowa typu workowego przeznaczona do implantacji w pozycji ortotopowej.

Model rozróżnia lewą i prawą połówkę, z których każda składa się ze sztucznej komory i sztucznego przedsionka.

Elementami składowymi sztucznej komory są: korpus, komora robocza, zawory wlotowe i wylotowe. Obudowa komory wykonana jest z gumy silikonowej metodą warstwową. Matrycę zanurza się w ciekłym polimerze, usuwa i suszy – i tak w kółko, aż na powierzchni matrycy powstanie wielowarstwowy miąższ serca.

Komora robocza ma kształt zbliżony do korpusu. Została wykonana z gumy lateksowej, a następnie z silikonu. Cechą konstrukcyjną komory roboczej jest odmienna grubość ścianki, w której wyróżnia się sekcje aktywne i pasywne. Konstrukcja została zaprojektowana w taki sposób, że nawet przy pełnym napięciu sekcji aktywnych, przeciwległe ścianki powierzchni roboczej komory nie stykają się ze sobą, co eliminuje uszkodzenie komórek krwi.

Rosyjski projektant Alexander Drobyshev, pomimo wszystkich trudności, nadal tworzy nowe nowoczesne projekty Poisk, które będą znacznie tańsze niż modele zagraniczne.

Jeden z najlepszych zagranicznych systemów na dziś „Sztuczne serce” „Novacor” kosztuje 400 tysięcy dolarów. Z nią możesz czekać w domu na operację przez cały rok.

W obudowie „Novakor” znajdują się dwie plastikowe komory. Na osobnym wózku znajduje się usługa zewnętrzna: komputer sterujący, monitor sterujący, który pozostaje w klinice przed lekarzami. W domu z pacjentem - zasilacz, akumulatory, które wymieniamy i ładujemy z sieci. Zadaniem pacjenta jest podążanie za zielonym wskaźnikiem lampek pokazującym stan naładowania akumulatorów.

Urządzenia „Sztuczna nerka” działają już od dłuższego czasu i są z powodzeniem stosowane przez lekarzy.

Już w 1837 roku, badając procesy przemieszczania się roztworów przez błony półprzepuszczalne, T. Grechen jako pierwszy użył i użył terminu „dializa” (z greckiego dializa – separacja). Ale dopiero w 1912 roku, na podstawie tej metody, w Stanach Zjednoczonych skonstruowano aparat, za pomocą którego jego autorzy w eksperymencie przeprowadzili usuwanie salicylanów z krwi zwierząt. W urządzeniu, które nazwali „sztuczną nerką”, jako półprzepuszczalną membranę zastosowano rurki kolodionowe, przez które przepływała krew zwierzęcia, a na zewnątrz przemywano je izotonicznym roztworem chlorku sodu. Jednak kolodion używany przez J. Abla okazał się dość delikatnym materiałem, a później inni autorzy próbowali do dializy innych materiałów, takich jak jelita ptaków, pęcherz pławny ryb, otrzewna cieląt, trzcina, papier .

Aby zapobiec krzepnięciu krwi, zastosowano hirudynę, polipeptyd zawarty w wydzielinie gruczołów ślinowych pijawki lekarskiej. Te dwa odkrycia były prototypem wszystkich późniejszych osiągnięć w dziedzinie oczyszczania pozanerkowego.

Niezależnie od ulepszeń w tej dziedzinie zasada pozostaje taka sama. W każdym wariancie „sztuczna nerka” zawiera następujące elementy: półprzepuszczalną błonę, po jednej stronie której płynie krew, a po drugiej - roztwór soli. Aby zapobiec krzepnięciu krwi, stosuje się antykoagulanty - substancje lecznicze zmniejszające krzepliwość krwi. W tym przypadku wyrównuje się stężenia niskocząsteczkowych związków jonów, mocznika, kreatyniny, glukozy i innych substancji o małej masie cząsteczkowej. Wraz ze wzrostem porowatości membrany następuje ruch substancji o większej masie cząsteczkowej. Jeśli do tego procesu dodamy nadciśnienie hydrostatyczne od strony krwi lub podciśnienie od strony roztworu myjącego, to procesowi przenoszenia będzie towarzyszyć ruch wody – konwekcyjne przenoszenie masy. Ciśnienie osmotyczne można również wykorzystać do przenoszenia wody poprzez dodanie do dializatu substancji osmotycznie czynnych. Najczęściej używano do tego celu glukozy, rzadziej fruktozy i innych cukrów, a jeszcze rzadziej produktów innego pochodzenia chemicznego. Jednocześnie wprowadzając glukozę w dużych ilościach można uzyskać naprawdę wyraźny efekt odwodnienia, jednak podwyższenie stężenia glukozy w dializacie powyżej pewnych wartości nie jest zalecane ze względu na możliwość wystąpienia powikłań.

Wreszcie można całkowicie zrezygnować z roztworu do płukania błony (dializatu) i uzyskać wyjście przez błonę płynnej części krwi: wody i substancji o szerokim zakresie masy cząsteczkowej.

W 1925 r. J. Haas przeprowadził pierwszą dializę ludzi, a w 1928 r. zastosował także heparynę, gdyż długotrwałe stosowanie hirudyny wiązało się z działaniem toksycznym, a sam jej wpływ na krzepnięcie krwi był niestabilny. Po raz pierwszy heparynę zastosowano do dializy w 1926 r. w eksperymencie H. Nehelsa i R. Lima.

Ponieważ wymienione wyżej materiały okazały się mało przydatne jako podstawa do tworzenia błon półprzepuszczalnych, kontynuowano poszukiwania innych materiałów, a w 1938 roku po raz pierwszy zastosowano celofan do hemodializy, który w kolejnych latach pozostał głównym surowcem do produkcja membran półprzepuszczalnych przez długi czas.

Pierwsze urządzenie „sztucznej nerki” nadające się do szerokiego zastosowania klinicznego zostało stworzone w 1943 roku przez W. Kolffa i H. Burke'a. Następnie te urządzenia zostały ulepszone. Jednocześnie rozwój myśli technicznej w tym zakresie początkowo dotyczył w większym stopniu modyfikacji dializatorów, a dopiero w ostatnich latach zaczął w dużym stopniu wpływać na same urządzenia.

W rezultacie pojawiły się dwa główne typy dializatorów, tzw. dializator cewkowy, w którym zastosowano rurki celofanowe oraz płasko-równoległy, w którym zastosowano płaskie membrany.

W 1960 roku F. Keel zaprojektował bardzo udaną wersję dializatora płasko-równoległego z płytkami polipropylenowymi, a z biegiem lat ten typ dializatora i jego modyfikacje rozpowszechnił się na całym świecie, zajmując czołowe miejsce wśród wszystkich innych typów dializatorów.

Następnie proces tworzenia wydajniejszych hemodializatorów i uproszczenia techniki hemodializy rozwijał się w dwóch głównych kierunkach: projekt samego dializatora, w którym dializatory jednorazowego użytku zajmują dominującą pozycję w czasie oraz zastosowanie nowych materiałów jako membrany półprzepuszczalnej.

Dializator jest sercem „sztucznej nerki”, dlatego główne wysiłki chemików i inżynierów zawsze miały na celu poprawę tego konkretnego ogniwa w złożonym systemie aparatu jako całości. Myśl techniczna nie pominęła jednak aparatu jako takiego.

W latach sześćdziesiątych zrodził się pomysł wykorzystania tzw. systemów centralnych, czyli urządzeń „sztucznej nerki”, w których dializat przygotowywano z koncentratu – mieszaniny soli, których stężenie było 30-34 razy wyższe niż ich stężenie we krwi pacjenta.

Połączenie technik dializy przepłukiwania i recyrkulacji zostało zastosowane w wielu maszynach do sztucznych nerek, takich jak amerykańska firma Travenol. W tym przypadku około 8 litrów dializatu krążyło z dużą prędkością w oddzielnym pojemniku, w którym umieszczono dializator i do którego co minutę dodawano 250 mililitrów świeżego roztworu i taką samą ilość wrzucano do kanału.

Początkowo do hemodializy wykorzystywano zwykłą wodę z kranu, następnie ze względu na jej zanieczyszczenie, w szczególności drobnoustrojami, próbowano używać wody destylowanej, ale okazało się to bardzo drogie i nieefektywne. Problem został radykalnie rozwiązany po stworzeniu specjalnych instalacji do przygotowania wody wodociągowej, w skład których wchodzą filtry do jej oczyszczania z zanieczyszczeń mechanicznych, żelaza i jego tlenków, krzemu i innych pierwiastków, żywic jonowymiennych eliminujących twardość wody oraz instalacji tak zwana „odwrócona” osmoza.

Wiele wysiłku włożono w ulepszenie systemów monitorowania urządzeń do sztucznej nerki. Tak więc, oprócz ciągłego monitorowania temperatury dializatu, zaczęli stale monitorować za pomocą specjalnych czujników skład chemiczny dializatu, koncentrując się na ogólnej przewodności elektrycznej dializatu, która zmienia się wraz ze spadkiem stężenia soli i wzrasta wraz ze wzrostem.

Następnie czujniki przepływu jonoselektywne zaczęto stosować w urządzeniach „sztucznej nerki”, które stale monitorowały stężenie jonów. Komputer natomiast umożliwiał sterowanie procesem poprzez wprowadzanie brakujących elementów z dodatkowych pojemników lub zmianę ich proporcji na zasadzie sprzężenia zwrotnego.

Wartość ultrafiltracji podczas dializy zależy nie tylko od jakości membrany, we wszystkich przypadkach decydującym czynnikiem jest ciśnienie transmembranowe, dlatego czujniki ciśnienia znalazły szerokie zastosowanie w monitorach: stopień rozcieńczenia w dializacie, wartość ciśnienia na wlocie i wylot dializatora. Nowoczesna technologia wykorzystująca komputery umożliwia zaprogramowanie procesu ultrafiltracji.

Po opuszczeniu dializatora krew dostaje się do żyły pacjenta przez pułapkę powietrzną, która pozwala ocenić naocznie przybliżony przepływ krwi, skłonność krwi do krzepnięcia. Aby zapobiec zatorom powietrznym, pułapki te wyposażone są w kanały powietrzne, za pomocą których regulują poziom w nich krwi. Obecnie w wielu urządzeniach na pułapki powietrzne umieszczane są detektory ultradźwiękowe lub fotoelektryczne, które automatycznie blokują linię żylną, gdy poziom krwi w pułapce spadnie poniżej ustalonego poziomu.

W ostatnim czasie naukowcy stworzyli urządzenia, które pomagają osobom, które straciły wzrok – całkowicie lub częściowo.

Na przykład okulary Miracle zostały opracowane przez firmę badawczo-rozwojową „Rehabilitacja” w oparciu o technologie, które wcześniej były wykorzystywane tylko w sprawach wojskowych. Podobnie jak celownik nocny, urządzenie działa na zasadzie lokalizacji w podczerwieni. Matowe czarne soczewki okularów to tak naprawdę płyty z pleksiglasu, pomiędzy którymi umieszczono miniaturowe urządzenie lokalizacyjne. Cały lokalizator wraz z oprawką waży około 50 gramów - mniej więcej tyle, co zwykłe okulary. I są dobierane, jak okulary dla widzących, ściśle indywidualnie, tak aby było zarówno wygodne, jak i piękne. „Soczewki” nie tylko spełniają swoje bezpośrednie funkcje, ale także zakrywają wady wzroku. Spośród dwóch tuzinów opcji każdy może wybrać najbardziej odpowiednią dla siebie.

Korzystanie z okularów wcale nie jest trudne: trzeba je założyć i włączyć zasilanie. Źródłem energii dla nich jest rozładowana bateria wielkości paczki papierosów. Tutaj w bloku znajduje się również generator.

Emitowane przez nią sygnały po napotkaniu przeszkody wracają i są wyłapywane przez „soczewki odbiornika”. Odebrane impulsy są wzmacniane, porównywane z sygnałem progowym, a jeśli pojawi się przeszkoda, od razu włącza się brzęczyk - im głośniej, tym bliżej podeszła osoba. Zasięg urządzenia można regulować za pomocą jednego z dwóch zakresów.

Prace nad stworzeniem elektronicznej siatkówki z powodzeniem prowadzą amerykańscy specjaliści z NASA i Centrum Głównego na Uniwersytecie Johnsa Hopkinsa.

Początkowo starali się pomóc ludziom, którzy mieli jeszcze resztki wizji. „Stworzono dla nich teleokulary”, piszą S. Grigoriev i E. Rogov w czasopiśmie „Young Technician”, „gdzie zamiast soczewek zainstalowano miniaturowe ekrany telewizyjne. Równie maleńkie kamery umieszczone na ramie wysyłają na obraz wszystko, co wpada w pole widzenia zwykłego człowieka. Jednak dla osób niedowidzących obraz jest również odszyfrowywany za pomocą wbudowanego komputera. Takie urządzenie nie czyni specjalnych cudów i nie czyni osób niewidomych, twierdzą eksperci, ale pozwoli na maksymalne wykorzystanie zdolności widzenia, które dana osoba nadal posiada, i ułatwi orientację.

Na przykład, jeśli dana osoba ma przynajmniej część siatkówki, komputer „podzieli” obraz w taki sposób, że dana osoba może zobaczyć otoczenie, przynajmniej za pomocą zachowanych obszarów peryferyjnych.

Według twórców takie systemy pomogą około 2,5 mln osób z wadami wzroku. Ale co z tymi, których siatkówka jest prawie całkowicie utracona? To dla nich naukowcy z ośrodka okulistycznego na Duke University (Karolina Północna) opanowują operację wszczepiania elektronicznej siatkówki. Pod skórę wszczepiane są specjalne elektrody, które po połączeniu z nerwami przekazują obraz do mózgu. Niewidomy widzi obraz składający się z pojedynczych świetlistych kropek, bardzo podobnych do tablicy informacyjnej, która jest instalowana na stadionach, dworcach kolejowych i lotniskach. Obraz na „tablicy wyników” ponownie tworzą miniaturowe kamery telewizyjne zamontowane na ramie okularowej.

I wreszcie, ostatnie słowo dzisiejszej nauki to próba stworzenia nowych czułych ośrodków na uszkodzonej siatkówce metodami nowoczesnej mikrotechnologii. Prof. Rost Propet i jego współpracownicy są obecnie zaangażowani w takie operacje w Północnej Karolinie. Wspólnie ze specjalistami NASA stworzyli pierwsze próbki podelektronicznej siatkówki, która jest bezpośrednio wszczepiana do oka.

– Oczywiście nasi pacjenci nigdy nie będą mogli podziwiać obrazów Rembrandta – komentuje profesor. „Jednak nadal będą w stanie odróżnić, gdzie są drzwi, a gdzie jest okno, znaki drogowe i szyldy…”

 100 wspaniałych cudów technologii

Państwowy Uniwersytet Politechniczny w Petersburgu

KURS PRACA

Dyscyplina: Materiały do ​​zastosowań medycznych

Temat: sztuczne płuco

Petersburg

Wykaz symboli, terminów i skrótów 3

1. Wstęp. cztery

2. Anatomia układu oddechowego człowieka.

2.1. Drogi oddechowe. cztery

2.2. Płuca. 5

2.3. Wentylacja płucna. 5

2.4. Zmiany objętości płuc. 6

3. Sztuczna wentylacja płuc. 6

3.1. Podstawowe metody sztucznej wentylacji płuc. 7

3.2. Wskazania do stosowania sztucznej wentylacji płuc. osiem

3.3. Kontrola adekwatności sztucznej wentylacji płuc.

3.4. Powikłania związane ze sztuczną wentylacją płuc. 9

3.5. Charakterystyka ilościowa trybów sztucznej wentylacji płuc. dziesięć

4. Aparat do sztucznej wentylacji płuc. dziesięć

4.1. Zasada działania aparatu do sztucznej wentylacji płuc. dziesięć

4.2. Wymagania medyczne i techniczne dotyczące respiratora. jedenaście

4.3. Schematy dostarczania pacjentowi mieszaniny gazów.

5. Maszyna płucno-sercowa. 13

5.1. Natleniacze membranowe. czternaście

5.2. Wskazania do pozaustrojowego natleniania błon. 17

5.3. Kaniulacja do pozaustrojowego natleniania błon. 17

6. Wniosek. osiemnaście

Lista wykorzystanej literatury.

Lista symboli, terminów i skrótów

IVL - sztuczna wentylacja płuc.

BP - ciśnienie krwi.

PEEP to dodatnie ciśnienie końcowo-wydechowe.

AIC - maszyna płucno-serce.

ECMO - pozaustrojowe natlenianie błonowe.

VVEKMO - żylne pozaustrojowe natlenianie błonowe.

VAECMO - żylno-tętnicze pozaustrojowe natlenianie błonowe.

Hipowolemia to zmniejszenie objętości krwi krążącej.

Zwykle odnosi się to bardziej konkretnie do zmniejszenia objętości osocza.

Hipoksemia to zmniejszenie zawartości tlenu we krwi w wyniku zaburzeń krążenia, zwiększone zapotrzebowanie tkanek na tlen, zmniejszenie wymiany gazowej w płucach podczas ich chorób, zmniejszenie zawartości hemoglobiny we krwi itp.

Hiperkapnia to zwiększone ciśnienie parcjalne (i zawartość) CO2 we krwi tętniczej (i w organizmie).

Intubacja polega na wprowadzeniu przez usta specjalnej rurki do krtani w celu wyeliminowania niewydolności oddechowej w przypadku oparzeń, niektórych urazów, silnych skurczów krtani, błonicy krtani i jej ostrego, szybko ustępującego obrzęku np. alergicznego.

Tracheostomia to sztucznie uformowana przetoka tchawicy, wprowadzona do zewnętrznego obszaru szyi, w celu oddychania, z pominięciem nosogardzieli.

Do tracheostomii wprowadzana jest kaniula tracheostomijna.

Odma opłucnowa to stan charakteryzujący się nagromadzeniem powietrza lub gazu w jamie opłucnej.

1. Wstęp.

Układ oddechowy człowieka dostarcza in-stu-p-le-tion do organizmu ki-slo-ro-yes i usuwanie gazu węglowego-le-ki-slo-go. Transport gazów i innych substancji nie-ho-di-my or-ha-low-mu os-sche-st-v-la-et-sya za pomocą crove-nos-noy sis-the-we.

Funkcja układu oddechowego-ha-tel-noy-te-we sprowadza się jedynie do dostarczania do krwi odpowiedniej ilości ki-slo-ro-yes i usuwania z niej gazów. Hi-mi-che-recovery-sta-new-le-nie mo-le-ku-lyar-no-go ki-slo-ro-yes z ob-ra-zo-va-ni-em water-du - mieszka dla ssaków główne źródła energii. Bez niej życie nie może trwać dłużej niż kilka sekund.

Res-sta-nov-le-niu ki-slo-ro-yes co-put-st-vu-et about-ra-zo-va-ing CO2.

Rodzaj ki-slo-uwzględniony w CO2 nie jest pro-is-ho-dit nie-in-medium-st-ven-ale z rodzaju mo-le-ku-lar-no-go ki-slo-go. Wykorzystanie O2 i powstawanie CO2 wiąże się z me-zh-du with-bitwa pro-me-zhu-precise-we-mi me-ta-bo -li-che-ski-mi re-ak-tion- mi; teo-re-ti-che-ski każdy z nich trwa jakiś czas.

Wymiana O2 i CO2 między or-ha-low-mom a środowiskiem on-zy-va-et-sya dy-ha-ni-em. U zwierząt wyższych zachodzi proces oddychania-ha-niya osu-sche-st-in-la-et-sya bla-go-da-rya row-du-po-to-va-telnyh.

1. Wymiana gazów między ośrodkiem a płucami, którą zwykle określa się jako „łatwą wentylację”.

Wymiana wezwania gazu między płucami al-ve-o-la-mi a widokiem krwi (łatwe oddychanie).

3. Wymiana gazów między widokiem krwi a tkanką. Gazy ponownie wchłaniają się z wnętrza tkaniny do miejsc zapotrzebowania (dla O2) iz miejsc produkcji (dla CO2) (oddychanie dokładne jak klej).

Ty-pa-de-którykolwiek z tych procesów sprowadza się do na-ru-she-ni-dołów dy-ha-nia i stwarza zagrożenie dla życia – a nie osoby.

2.

Ana-to-miya ludzkiego układu oddechowego.

Dy-ha-tel-naya sys-te-ma che-lo-ve-ka składa się z tkanek i or-ga-nov, zapewniając żyły ne-chi-vayu-schih le-goch-nuyu -ti-la- i łatwe oddychanie. Na sposoby air-du-ho-nos-ny from-no-syat-sya: nos, zgubiony nos, ale-z-jaskółką-ka, gore-tan, tra-cheya, bron-hi i bron -chio-li.

Płuca składają się z worków bron-chi-ol i al-ve-o-lyar-nyh, a także ar-te-riy, ka-pil-la-ditch i żył le-goch-no-go kru-ha kro- w-o-ra-sche-niya. Do elementu-mężczyźni-tam system ko-st-ale-my-szczech-noy-the-my, związany z Breath-ha-ni-em, from-no-syat-sya rib-ra, mięśnie międzyżebrowe , przepona i pomocnicze mięśnie oddechowe.

Air-du-ho-nose-nye sposób.

Nos i jama nosa służą jako pro-in-dia-schi-mi ka-na-la-mi dla air-du-ha, w niektórych to on-gre-va-et-sya, uv- lazh-nya-et-sya i filter-ru-et-sya. Zagubiony, ale-sa ty-stoisz-na-bo-ha-ty-ku-la-ri-zo-van-noy mu-zi-stay shell-coy. Wiele-liczba-len-ta sama-st-włosy-los-ki, a także dostarczone-żona res-nich-ka-mi epi-te-li-al-nye i bo-ka-lo-vid-nye służą dla oczu oddech-hae-mo-th powietrze-du-ha z cząstek stałych.

W górnej części los-ti leżą komórki ob-nya-tel.

Gor-tan leży między tra-he-she a korzeniem języka. W-zagubionych górach-ta-nie raz-de-le-na-dwa magazyny-ka-mi sli-zi-stoją shell-ki, a nie pół-no-stu zbiegają się-dya-schi-mi-sya w środkowej linii. Pro-country-st-in-pomiędzy tymi magazynami-ka-mi - go-lo-so-vaya gap for-schi-sche-but plate-coy in-lok-no-hundred-go chrząstki - over-mountain-tan -bez komentarza.

Tra-heya na-chi-na-et-sya na dolnym końcu gór-ta-ni i schodzi do jamy klatki piersiowej, gdzie de-lit-sya po prawej -vy i lewe oskrzela; wall-ka to około-ra-zo-va-on z jedną-ni-tel-noy tkanką i chrząstką.

Godziny, przyczepione do więzadła pi-che-vo-du, for-me-shche-we-fibro. Prawe oskrzele jest zwykle krótkie-ro-che i szerokie-po lewej stronie. Wchodzić do płuc, główne oskrzela w stopniach, ale odkładać się w coraz więcej małych rurek (bron-chio-ly), najbardziej małe niektóre z nich to ko-nech-nye bron-chio-ly yav- la-yut-sya w kolejnym elemencie sposobów air-du-ho-nos-ny. Od gór-ta-ni do końca fajek bron-chi-ol, ty-stlay-we-me-tsa-tel-ny epi-the-li-em.

2.2.

Ogólnie rzecz biorąc, płuca wyglądają jak usta-cha-tyh, in-fig-tyh-well-with-vid-nyh-ra-zo-va-ny, leżące w obu piersiach w lo-vi-nah -nie, w-los-ti. Najmniejszy element konstrukcyjny łatwej do wychodzenia - dol-ki składa się ze skończonej bron-chio-la, prowadzącej do worka leg-goch-nu bron-hyo-lu i al-ve-o-lar-ny. Ściany z lekkiej torby bron-chio-ly i al-ve-o-lyar-no-go ob-ra-zu-yut corner-lub-le-nia - al-ve-o-ly. Taka struktura płuc zwiększa ich powierzchnię oddechową, która jest 50-100 razy większa od powierzchni ciała.

Ściany al-ve-ol składają się z jednej warstwy komórek epi-te-li-al-nyh i ok-ru-zhe-ny le-goch-ny-mi ka-pil -la-ra-mi. Wewnętrzna-ren-nya-top-ness al-ve-o-ly in-dach-ta-top-but-st-but-active-thing-th-st-vom sur-fak-tan-volume. From-del-naya al-ve-o-la, ściśle ko-at-ka-say-scha-sya ze strukturami co-sed-ni-mi-tu-ra-mi, nie ma formy -prawo-vil-nie -go-many-grand-no-ka i przybliżone rozmiary do 250 mikronów.

Należy wziąć pod uwagę, że ogólna powierzchnia to al-ve-ol, przez niektórych os-shche-st-in-la-et-sya gas-zo-ob-men, ex-po-nen-qi-al-but for-wee-sit od wagi te-la. Wraz z wiekiem, from-me-cha-et-sya, zmniejsza się obszar-di-top-no-sti al-ve-ol.

Każdy jest lekki-coś ok-ru-sam-ale bag-com - roj-pluć. Zewnętrzny (pa-ri-tal-ny) płat opłucnej jest przymocowany do wewnętrznego-ren-it na szczycie ściany klatki piersiowej i przepony -me, internal-ren-ny (vis-ce-ral-ny ) w-dach-va-et łatwe.

Przepaść między me-zh-du-li-st-ka-mi on-zy-va-et-sya śledziona-ral-noy-lo-stu. Przy ruchu klatki piersiowej skrzydło wewnętrzne zwykle łatwo przesuwa się po zewnętrznej stronie. Ciśnienie w plevis-ral-noy in-los-ti jest zawsze mniejsze niż at-mo-spheres-no-go (od-ri-tsa-tel-noe).

Sztuczne narządy: człowiek może zrobić wszystko

W warunkach-lo-vi-yah ciśnienie wewnątrz opłucnej osoby wynosi średnio 4,5 Tora poniżej at-mo-sfery -no-go (-4,5 Torr). Inter-opłucnej-noe pro-country-st-in-f-du l-ki-mi on-zy-va-et-s-mid-to-ste-ni-em; jest w nim tra-hea, wole to samo-le-za (ti-mus) i serce z bólem-shi-mi so-su-da-mi, sęki lim-fa-tiche i pi -szcze-woda.

Lekka art-the-riya nie pobiera krwi z prawej córki serca, dzieli się na prawą i lewą gałąź, która -coś na prawej-la-ut-Xia do płuca.

Te ar-te-rii vet-vyat-sya, podążając za bron-ha-mi, łatwo dostarczają duże struktury-tu-ry i tworzą pil-la-ry, op-le topniejące ściany-ki al-ve-ol. Air-spirit w al-ve-o-le from-de-len z cro-vie w cap-pil-la-re wall-coy al-ve-o-ly, wall-coy cap-pil-la-ra i w niektórych przypadkach dokładna warstwa pro-me-zhu między me-zh-du-no-mi.

Z ka-pil-la-ditch krew płynie do małych żył, niektóre z nich na końcach łączą się i tworzą żyły płucne zu-yut, dostarczając krew do lewego przedserca.

Bron-chi-al-nye ar-te-rii kręgu bólu-sho-th również dostarczają krew do płuc, ale dostarczają bron-chi i bron-chio-ly, lim-fa-ti-che-węzły, mury cro-ve-nos-nyh współsądów i pleu-ru.

Większość tej krwi pochodzi od-te-ka-et do oskrzeli-chi-al-żył i od-do-tak - do niepary (po prawej) oraz w lu -nie-para-nuyu ( lewo-va). Bardzo nie-pain-shoe-czy-che-st-vo ar-te-ri-al-noy bron-hi-al-noy blood-vi-st-pa-et w l-goch-ny vens.

10 sztucznych narządów do stworzenia prawdziwej osoby

Orkiestrion(Niemiecka Orkiestra) - nazwa szeregu instrumentów muzycznych, których zasada jest podobna do organów i harmonijki ustnej.

Orkiestra była pierwotnie przenośnymi organami zaprojektowanymi przez opata Voglera w 1790 roku. Zawierała około 900 fajek, 4 podręczniki po 63 klawisze i 39 pedałów. „Rewolucyjny” charakter orkiestry Voglera polegał na aktywnym wykorzystaniu tonów kombinacyjnych, co pozwoliło na znaczne zmniejszenie rozmiarów wargowych piszczałek organowych.

W 1791 roku taką samą nazwę otrzymał instrument stworzony przez Thomasa Antona Kunza w Pradze. Instrument ten był wyposażony zarówno w piszczałki organowe, jak i struny przypominające fortepian. Orkiestra Kunza miała 2 manuały po 65 klawiszy i 25 pedałów, miała 21 rejestrów, 230 strun i 360 piszczałek.

Na początku XIX wieku pod nazwą orkiestra (również orkiestra) pojawiło się szereg automatycznych instrumentów mechanicznych, przystosowanych do imitowania brzmienia orkiestry.

Narzędzie wyglądało jak szafka, w której znajdowała się sprężyna lub mechanizm pneumatyczny, który uruchamiał się w momencie rzucenia monetą. Układ strun lub piszczałek instrumentu został dobrany w taki sposób, aby podczas pracy mechanizmu wybrzmiewały określone utwory muzyczne. Instrument zyskał szczególną popularność w latach 20. w Niemczech.

Później orkiestrę wyparły gramofony.

Zobacz też

Uwagi

Literatura

• Orkiestra // Instrumenty muzyczne: Encyklopedia. - M .: Deka-VS, 2008. - S. 428-429. - 786 pkt.
• Orkiestra // Wielka rosyjska encyklopedia. Tom 24. - M., 2014. - S. 421.
• Mirek AM Orkiestra Voglera // Nawiązanie do schematu harmonicznego. - M.: Alfred Mirek, 1992. - S. 4-5. - 60 sek.
• Orkiestra // Muzyczny słownik encyklopedyczny. - M .: Encyklopedia radziecka, 1990. - S. 401. - 672 s.
• Orkiestra // Encyklopedia muzyczna. - M.: Encyklopedia radziecka, 1978. - T. 4. - S. 98-99. - 976 pkt.
• Herbert Jüttemann: Orchestrien aus dem Schwarzwald: Instrumente, Firmen und Fertigungsprogramme.

  Bergkirchen: 2004. ISBN 3-932275-84-5.

CC © wikiredia.ru

Eksperyment przeprowadzony na Uniwersytecie w Granadzie był pierwszym, w którym stworzono sztuczną skórę ze skóry właściwej na bazie biomateriału fibryny aragoso. Do tej pory stosowano inne biomateriały, takie jak kolagen, fibryna, kwas poliglikolowy, chitozan itp.

Stworzono bardziej stabilną skórę o funkcjonalności podobnej do normalnej ludzkiej skóry.

sztuczne jelito

W 2006 roku brytyjscy naukowcy ogłosili stworzenie sztucznego jelita zdolnego do dokładnego odtwarzania reakcji fizycznych i chemicznych zachodzących podczas trawienia.

Organy wykonane są ze specjalnego tworzywa sztucznego i metalu, które nie zapadają się ani nie korodują.

Następnie, po raz pierwszy w historii, wykonano prace, które zademonstrowały, w jaki sposób ludzkie pluripotencjalne komórki macierzyste na szalce Petriego można połączyć w tkankę ciała o trójwymiarowej architekturze i typie połączeń właściwych naturalnie rozwiniętemu ciału.

Sztuczna tkanka jelitowa może być opcją terapeutyczną nr 1 dla osób cierpiących na martwicze zapalenie jelit, nieswoiste zapalenie jelit i zespół krótkiego jelita.

Podczas badań grupa naukowców kierowana przez dr Jamesa Wellsa wykorzystała dwa rodzaje komórek pluripotencjalnych: embrionalne ludzkie komórki macierzyste oraz indukowane, uzyskane przez przeprogramowanie ludzkich komórek skóry.

Komórki embrionalne nazywane są pluripotencjalnymi, ponieważ są w stanie przekształcić się w dowolny z 200 różnych typów komórek w ludzkim ciele.

Indukowane komórki nadają się do „przeczesywania” genotypu konkretnego dawcy, bez ryzyka dalszego odrzucenia i związanych z tym powikłań. To nowy wynalazek nauki, więc nie jest jeszcze jasne, czy indukowane komórki dorosłego organizmu mają taki sam potencjał jak komórki zarodka.

Sztuczna tkanka jelitowa została „uwolniona” w dwóch postaciach, złożona z dwóch różnych typów komórek macierzystych.

Przekształcenie poszczególnych komórek w tkankę jelitową zajęło dużo czasu i wysiłku.

Naukowcy zebrali tkankę przy użyciu substancji chemicznych oraz białek zwanych czynnikami wzrostu. W probówce żywa materia rosła w taki sam sposób, jak w rozwijającym się ludzkim embrionie.

sztuczne narządy

Najpierw uzyskuje się tzw. endodermę, z której wyrasta przełyk, żołądek, jelita i płuca, a także trzustka i wątroba. Ale lekarze wydali polecenie, aby endoderma rozwijała się tylko w pierwotne komórki jelita. Zajęło im 28 dni, aby osiągnąć wymierne rezultaty. Tkanka dojrzała i nabrała funkcji chłonnych i wydzielniczych zdrowego przewodu pokarmowego człowieka. Posiada również specyficzne komórki macierzyste, z którymi teraz będzie znacznie łatwiej pracować.

sztuczna krew

Zawsze brakuje dawców krwi - rosyjskie kliniki otrzymują produkty krwiopochodne za jedyne 40% normy.

Jedna operacja serca z wykorzystaniem sztucznego krążenia wymaga krwi 10 dawców. Istnieje możliwość, że sztuczna krew pomoże rozwiązać problem – jako konstruktor naukowcy już zaczęli ją zbierać. Powstało syntetyczne osocze, erytrocyty i płytki krwi. Jeszcze trochę i możemy zostać Terminatorami!

Osocze- jeden z głównych składników krwi, jej płynna część. „Plazma z tworzywa sztucznego”, stworzona na Uniwersytecie w Sheffield (Wielka Brytania), może pełnić wszystkie funkcje prawdziwej i jest całkowicie bezpieczna dla organizmu. Zawiera chemikalia, które mogą przenosić tlen i składniki odżywcze. Dziś sztuczna plazma ma ratować życie w ekstremalnych sytuacjach, ale w niedalekiej przyszłości będzie używana wszędzie.

Cóż, to imponujące. Chociaż trochę przerażające jest wyobrażenie sobie, że płynny plastik płynie w tobie, a raczej plastikowa plazma. W końcu, aby stać się krwią, nadal musi być wypełniona erytrocytami, leukocytami i płytkami krwi. Specjaliści z Uniwersytetu Kalifornijskiego (USA) postanowili pomóc swoim brytyjskim kolegom przy „krwawym konstruktorze”.

Opracowali w pełni syntetyczne erytrocyty z polimerów zdolnych do przenoszenia tlenu i składników odżywczych z płuc do narządów i tkanek i odwrotnie, to znaczy do pełnienia głównej funkcji prawdziwych czerwonych krwinek.

Ponadto mogą dostarczać leki do komórek. Naukowcy są przekonani, że w nadchodzących latach wszystkie badania kliniczne sztucznych krwinek czerwonych zostaną zakończone i będą mogły być wykorzystywane do transfuzji.

To prawda, że ​​wcześniej rozcieńczono je w plazmie - nawet w naturalnym, nawet syntetycznym.

Nie chcąc pozostawać w tyle za swoimi kalifornijskimi odpowiednikami, sztuczne płytki krwi opracowany przez naukowców z Case Western Reserve University w stanie Ohio. Aby być precyzyjnym, nie są to dokładnie płytki krwi, ale ich syntetyczni asystenci, również składający się z materiału polimerowego. Ich głównym zadaniem jest stworzenie efektywnego środowiska do sklejania płytek krwi, niezbędnego do zatamowania krwawienia.

Obecnie w klinikach stosuje się do tego masę płytkową, ale jej uzyskanie jest żmudną i dość długą sprawą. Konieczne jest znalezienie dawców, dokonanie ścisłej selekcji płytek krwi, które zresztą przechowywane są nie dłużej niż 5 dni i są podatne na infekcje bakteryjne.

Pojawienie się sztucznych płytek krwi usuwa wszystkie te problemy. Wynalazek będzie więc dobrym pomocnikiem i pozwoli lekarzom nie bać się krwawienia.

Prawdziwa i sztuczna krew. Co lepsze?

Termin „sztuczna krew” jest trochę mylący. Prawdziwa krew wykonuje wiele zadań. Sztuczna krew może na razie wykonać tylko niektóre z nich.Jeśli powstanie pełnoprawna sztuczna krew, która może całkowicie zastąpić prawdziwą, będzie to prawdziwy przełom w medycynie.

Sztuczna krew ma dwie główne funkcje:

1) zwiększa objętość krwinek

2) pełni funkcje wzbogacania tlenu.

Podczas gdy substancja zwiększająca objętość krwinek jest od dawna stosowana w szpitalach, tlenoterapia jest wciąż w fazie rozwoju i badań klinicznych.

3. Rzekome zalety i wady sztucznej krwi

sztuczne kości

Lekarze z Imperial College London twierdzą, że udało im się wyprodukować materiał pseudokostny, który jest najbardziej podobny w składzie do prawdziwych kości i ma minimalną szansę na odrzucenie.

Nowe sztuczne materiały kostne w rzeczywistości składają się z trzech związków chemicznych jednocześnie, które symulują pracę prawdziwych komórek tkanki kostnej.

Lekarze i specjaliści w dziedzinie protetyki na całym świecie opracowują obecnie nowe materiały, które mogą całkowicie zastąpić tkankę kostną w ludzkim ciele.

Jednak do tej pory naukowcy stworzyli tylko materiały kościopodobne, które nie zostały jeszcze przeszczepione, zamiast prawdziwych kości, choć złamanych.

Główny problem z takimi materiałami pseudokostnymi polega na tym, że organizm nie rozpoznaje ich jako „rodzimych” tkanek kostnych i nie zakorzenia się w nich. W efekcie w organizmie pacjenta z przeszczepionymi kośćmi mogą rozpocząć się procesy odrzucania na dużą skalę, co w najgorszym przypadku może doprowadzić nawet do poważnej niewydolności układu odpornościowego i śmierci pacjenta.

sztuczne płuco

Amerykańscy naukowcy z Yale University, kierowani przez Laurę Niklason, dokonali przełomu: udało im się stworzyć sztuczne płuco i przeszczepić je szczurom.

Oddzielnie stworzono również płuco, które działa autonomicznie i imituje pracę prawdziwego narządu.

Trzeba powiedzieć, że ludzkie płuco to złożony mechanizm.

Powierzchnia jednego płuca dorosłego człowieka wynosi około 70 metrów kwadratowych, zmontowana tak, aby zapewnić sprawny transfer tlenu i dwutlenku węgla pomiędzy krwią a powietrzem. Ale tkanka płucna jest trudna do naprawy, więc w tej chwili jedynym sposobem wymiany uszkodzonych części narządu jest przeszczep. Ta procedura jest bardzo ryzykowna ze względu na wysoki odsetek odrzuceń.

Według statystyk, dziesięć lat po przeszczepie żyje tylko 10-20% pacjentów.

„Sztuczne płuco” to pulsująca pompa, która dostarcza powietrze porcjami z częstotliwością 40-50 razy na minutę. Konwencjonalny tłok nie nadaje się do tego, ponieważ cząstki materiału jego części trących lub uszczelki mogą dostać się do strumienia powietrza. Tutaj i w innych podobnych urządzeniach stosuje się mieszki z blachy falistej lub tworzywa sztucznego - mieszki.

Oczyszczone i doprowadzone do wymaganej temperatury powietrze dostarczane jest bezpośrednio do oskrzeli.

Zmienić rękę? Nie ma problemu!..

sztuczne dłonie

Sztuczne dłonie w XIX wieku

zostały podzielone na „ręce robocze” i „ręce kosmetyczne”, czyli przedmioty luksusowe.

W przypadku murarza lub robotnika ograniczały się do nałożenia na przedramię lub ramię bandaża wykonanego ze skórzanego rękawa z okuciami, do którego przymocowano narzędzie odpowiadające zawodowi robotnika - szczypce, pierścień, haczyk itp.

Kosmetyczne sztuczne dłonie, w zależności od zawodu, trybu życia, stopnia wykształcenia i innych uwarunkowań, były mniej lub bardziej złożone.

Sztuczna ręka mogłaby mieć postać naturalnej, ubranej w elegancką dziecięcą rękawiczkę, zdolną do wykonania doskonałej pracy; pisz, a nawet tasuj karty (jak słynna ręka generała Davydova).

Jeśli amputacja nie dotarła do stawu łokciowego, to za pomocą sztucznego ramienia można było przywrócić funkcję kończyny górnej; ale jeśli amputowano ramię, to praca ręki była możliwa tylko za pośrednictwem obszernych, bardzo skomplikowanych i wymagających aparatów.

Oprócz tego ostatniego, sztuczne kończyny górne składały się z dwóch skórzanych lub metalowych rękawów na ramię i przedramię, które były ruchome zawiasowo nad stawem łokciowym za pomocą metalowych szyn. Ręka została wykonana z jasnego drewna i przymocowana do przedramienia lub ruchoma.

W stawach każdego palca były sprężyny; z końców palców wychodzą struny jelitowe, które łączyły się za stawem nadgarstkowym i kontynuowały w postaci dwóch mocniejszych sznurowadeł, a jeden, przechodząc przez wałeczki przez staw łokciowy, był przymocowany do sprężyny na górnym ramieniu, natomiast druga, również poruszająca się po bloku, swobodnie zakończona okiem.

Przy dobrowolnym zgięciu stawu łokciowego palce zamykały się w tym aparacie i całkowicie zamykały, jeśli ramię było zgięte pod kątem prostym.

Przy zamówieniach sztucznych rąk wystarczyło wskazać miary długości i objętości kikuta, a także zdrową rękę i wyjaśnić technikę, czemu mają służyć.

Protezy na dłonie powinny posiadać wszystkie niezbędne właściwości, np. funkcję zamykania i otwierania dłoni, przytrzymywania i wypuszczania czegokolwiek z dłoni, a proteza powinna mieć wygląd maksymalnie odwzorowujący utraconą kończynę.

Istnieją aktywne i pasywne ręce protetyczne.

Bierne jedynie kopiują wygląd dłoni, natomiast aktywne, które dzielą się na bioelektryczne i mechaniczne, pełnią znacznie więcej funkcji. Mechaniczna ręka dość dokładnie odwzorowuje prawdziwą rękę, dzięki czemu każda osoba po amputacji może zrelaksować się wśród ludzi, a także może podnieść przedmiot i wypuścić go.

Bandaż przyczepiony do obręczy barkowej wprawia szczoteczkę w ruch.

Proteza bioelektryczna działa dzięki elektrodom, które odczytują prąd generowany przez mięśnie podczas skurczu, sygnał przekazywany jest do mikroprocesora i proteza porusza się.

sztuczne nogi

Dla osoby z fizycznym uszkodzeniem kończyn dolnych oczywiście ważne są wysokiej jakości protezy nóg.

To od poziomu amputacji kończyny zależeć będzie właściwy dobór protezy, która zastąpi, a nawet będzie w stanie przywrócić wiele funkcji charakterystycznych dla kończyny.

Są protezy dla osób młodych i starszych, a także dla dzieci, sportowców i tych, którzy mimo amputacji prowadzą równie aktywny tryb życia. Wysokiej klasy proteza składa się z układu stopy, stawów kolanowych, adapterów wykonanych z wysokiej klasy materiału oraz o podwyższonej wytrzymałości.

Strony:← poprzednie1234następne →

Fakt, że wdychanie powietrza do płuc może ożywić człowieka, był znany od czasów starożytnych, ale urządzenia pomocnicze do tego zaczęto produkować dopiero w średniowieczu. W 1530 roku Paracelsus po raz pierwszy zastosował kanał powietrzny w ustach ze skórzanymi mieszkami przeznaczony do rozpalania ognia w kominku. Po 13 latach Vezaleus opublikował pracę „O budowie ludzkiego ciała”, w której uzasadnił korzyści płynące z wentylacji przez rurkę wprowadzoną do tchawicy. W 2013 roku naukowcy z Case Western Reserve University stworzyli prototyp sztucznego płuca. Urządzenie wykorzystuje oczyszczone powietrze atmosferyczne i nie potrzebuje stężonego tlenu. Urządzenie ma budowę zbliżoną do ludzkiego płuca z silikonowymi kapilarami i pęcherzykami płucnymi i działa na pompie mechanicznej. Rurki biopolimerowe naśladują rozgałęzienie oskrzeli w oskrzeliki. W przyszłości planowana jest poprawa aparatu w zakresie skurczów mięśnia sercowego. Urządzenie mobilne prawdopodobnie zastąpi wentylator transportowy.

Wymiary sztucznego płuca wynoszą do 15x15x10 centymetrów, chcą jak najbardziej zbliżyć jego wymiary do ludzkiego narządu. Ogromna powierzchnia membrany dyfuzyjnej gazu daje 3-5-krotny wzrost efektywności wymiany tlenu.

Do tej pory urządzenie testowane jest na świniach, ale testy już wykazały jego skuteczność w niewydolności oddechowej. Wprowadzenie sztucznego płuca pomoże zrezygnować z masywniejszych wentylatorów transportowych, które współpracują z wybuchowymi butlami tlenowymi.

Sztuczne płuco umożliwia aktywację pacjenta, który w innym przypadku jest ograniczony do zamontowanego na łóżku resuscytatora lub respiratora transportowego. A wraz z aktywacją wzrasta szansa na powrót do zdrowia i stan psychiczny.

Pacjenci oczekujący na przeszczep płuca dawcy zazwyczaj muszą dość długo przebywać w szpitalu na sztucznej maszynie tlenowej, za pomocą której można tylko leżeć w łóżku i patrzeć, jak maszyna oddycha za nas.

Projekt sztucznego płuca zdolnego do protetycznej niewydolności oddechowej daje tym pacjentom szansę na szybki powrót do zdrowia.

Przenośny zestaw sztucznego płuca zawiera samo płuco i pompę krwi. Praca autonomiczna jest przewidziana na okres do trzech miesięcy. Niewielkie rozmiary urządzenia pozwalają na zastąpienie wentylatora transportowego ratownictwa medycznego.

Praca płuc opiera się na przenośnej pompie, która wzbogaca krew w gazy powietrza.

Niektóre osoby (zwłaszcza noworodki) nie potrzebują przez długi czas tlenu o wysokim stężeniu ze względu na jego właściwości utleniające.

Innym niestandardowym analogiem wentylacji mechanicznej stosowanej w przypadku dużego uszkodzenia rdzenia kręgowego jest przezskórna elektryczna stymulacja nerwów przeponowych („stymulacja przeponowa”). Opracowano przezopłucnowy masaż płuc według V.P. Smolnikova - powstanie stanu pulsującej odmy opłucnowej w jamach opłucnowych.