По мнению специалистов, грядущий век будет, в числе прочего, и веком фторорганики. Перфторуглеродные соединения - углеводороды, у которых все связи углерода заполнены ионами фтора - обладают уникальным свойством: они абсолютно инертны. Ни в жидком, ни в твердом, ни в газообразном состоянии не соединяются ни с кислотами, ни с щелочами, ни с металлами, ни с металлоидами - ни с чем. И это дало возможность создать ядерный котел, следящие системы, эффективные присадки в автомобильные масла, для домохозяек чудо-сковородки, на которых не подгорают продукты, парфюмерные изделия и много чего другого. Но это - в технике.
- Медиков заинтересовало еще одно свойство перфторуглеродов: они прекрасно растворяют в себе некоторые газы, играющие огромную роль в жизнедеятельности организма, - говорит один из лауреатов правительственной премии, директор Научно-исследовательского института общей реаниматологии профессор Виктор Мороз. - Они могут вобрать в себя до пятидесяти объемных процентов кислорода и почти до двухсот процентов углекислого газа. Потому и появилась идея использовать их для создания газотранспортных сред.
В переводе на обычный язык - это создание условий, при которых кислород доставляется в нуждающийся в нем орган и в необходимых количествах. Проблема в медицине - одна из самых насущных. Но решить ее далеко не просто. Скажем, поскольку перфторуглероды в полтора-два раза тяжелее воды, то применять их для жидкостной вентиляции - промывания легких, что, казалось бы, само собой напрашивается, нельзя: они быстро разорвут легкие. Также непросто использовать их и для взаимодействия с другими органами. Для каждого конкретного случая надо искать свои подходы, а это занимает года и десятилетия. И потому все применение перфторуглеродов развивается пока что по четырем направлениям.
Первое - искусственная кровь. Та самая легендарная "голубая кровь", создание которой в 80-х годах сопровождалось взрывом недостойных цивилизованных людей интриг, омрачилось трагедией самоубийства профессора Феликса Белоярцева. Зато потом, в Афганистане, блестяще подтвердились ее уникальные свойства, спасшие жизнь многим тяжело раненным. Именно мой нынешний собеседник руководил тогда клиническими испытаниями этого препарата. В нашей беседе он напомнил, что эксперименты выявили такие его качества, которые сначала даже не предполагались. В частности, "голубая кровь" является единственным средством для лечения жировой эмболии и периферического спазма сосудов. Более того, этот препарат показал себя великолепным защитником клеток - при самых тяжелых травмах, при ожогах клетки, "обработанные" перфторуглеродом, не разрушаются.
Второе - искусственные легкие. Когда больные легкие уже не снабжают кровь кислородом в достаточном количестве, человеку грозит гибель. При двустороннем поражении легких больного в барокамеру не поместишь: легкие порвутся. Искусственная вентиляция тоже невозможна: результат будет тот же. В этих случаях на помощь медикам приходят так называемые оксигенаторы - приборы, берущие на себя функцию легких. Они насыщают кровь кислородом, позволяя врачам выключить из работы на какое-то время родные легкие, чтобы провести операцию или иное лечение. Существующие до сих пор типы оксигенаторов не решали задачу полностью. Самые первые - пузырьковые - быстро вызывают разрушение крови и практически сегодня не применяются. Более совершенные мембранные оксигенаторы действуют пять-шесть часов, а дальше мембрана забивается фибрином, белками, эритроцитами, и их надо менять. А каждый прибор стоит 600 долларов. Российские ученые создали и впервые в мире применили в клинике перфторуглеродные оксигенаторы. Клиническими испытаниями руководил профессор Мороз. В новых приборах насыщается кислородом не кровь, а сам перфторуглерод. А уж затем кровь, протекая над ним, забирает кислород в нужных количествах и разносит ее по организму, проходя через перфторуглерод, как через стенки альвеол легких. Этот прибор может работать несколько суток, не нанося никакого вреда организму, а за это время больного можно спасти.
Третье направление - культивирование клеток на фторуглеродных подложках. Сегодня для получения вакцины против тяжелых заболеваний болезнетворные микробы, кокки, палочки выращивают в лабораториях в специальных питательных бульонах. Но далеко не все микробы растут в бульоне. Например, палочка лепры - нет такого бульона, в котором бы она развивалась. Потому ученые и не могут создать вакцину против проказы, и эта страшная болезнь еще свирепствует в некоторых районах земного шара. Сегодня есть первые успехи: получены данные, что палочка лепры может расти на фторуглеродных подложках. Этим занимается коллектив ученых Астраханского института лепры под руководством профессора Ющенко. Если эти данные подтвердятся, мир стоит на пороге эпохального открытия - создания лекарства против болезни, тысячелетиями ужасавшей человечество.
И наконец, четвертое направление - реализация фантастической идеи: дышать в воде. Впрочем, причины, побуждающие ученых работать в этом направлении, далеки от фантастики. Мы все дальше и дальше уходим на дно морское в поисках нефти, металлов, золота, бороздим океаны подводными лодками. И когда случаются катастрофы, чрезвычайные ситуации и необходимо быстро подняться на поверхность, мы этого не можем: в крови вскипает азот, которого в воздухе почти восемьдесят процентов. Приходится поднимать потерпевших катастрофу медленно, с частыми остановками, и в результате иной раз на поверхность доставляются трупы. А что если заменить азот в дыхательной смеси фторуглеродом? Не газом, а жидкостью, которую насытить кислородом. И, оказывается, тогда можно поднимать человека с любой глубины со скоростью звука. А в его легких вместо воздуха будет пульсировать жидкий раствор.
- Такое жидкостное дыхание мы проверили на животных, - говорит Виктор Васильевич. - Вводили собаке трубку в трахею, заполняли дыхательный контур перфторуглеродной жидкостью и вентилировали - прокачивали жидкость через легкие. Собака жила несколько часов. А лет за двадцать пять до этого подобные эксперименты проводили на мышах. Был даже фильм снят - мышь сидит в банке с перфторуглеродом, насыщенным кислородом, бойко шевелит усиками и чувствует себя великолепно.
В свое время мне довелось увидеть этот фильм и испытать впечатление, граничащее с чуть ли не мистическим благоговением перед дерзновениями науки. К сожалению, именно это направление поиска, имеющее, несомненно, многообещающую перспективу, пока еще очень далеко от клинического решения. Вся проблема в самих перфторуглеродах, которые, напоминаю, в два раза тяжелее воды и через несколько часов непосредственного дыхания ими рвут легкие. Ученым нужен перфторуглерод, который был бы тяжелее воды не более чем в один и три десятых раза. Ведутся его интенсивные поиски, но... Дело в том, что перфторуглеродов много, несколько тысяч, а изучить ученым удалось пока что только шестьдесят соединений. И когда в своих поисках они набредут на перфторуглерод, отвечающий всем требованиям, предугадать невозможно. На это могут потребоваться месяцы, а могут и десятки лет, причем последнее вернее. Да и не только в этом проблема. Необходимо еще найти способ нейтрализовать негативное влияние перфторуглеродов на некоторые вещества в клетках.
Короче говоря, работы впереди еще непочатый край. То, что пока удалось сделать, только верхушка айсберга. Но работа идет. И сегодня уже получен новый, можно сказать, неожиданный результат - искусственная кожа. При обширных ожогах перфторуглероды позволяют покрыть пораженные участки своего рода заменителем кожи, на котором растут клетки, сквозь который не проникает инфекция, и спасти пострадавших, ранее обреченных на гибель. Правда, пока еще искусственная кожа не совсем похожа на натуральную, женщины вряд ли стали бы показывать покрытые ею участки тела, но это уже вопрос времени и дальнейших экспериментов.
- К сожалению, сегодня это стало главным вопросом, - говорит Виктор Васильевич. - Работа по всем направлениям оказалась практически свернутой из-за отсутствия средств. А то, что нам еще удается сделать, показывает, какие огромные, зачастую неожиданные перспективы открывают перед медициной перфторуглероды. Когда мы только начинали эту работу много лет назад, то думали, что все сведется только к одной газотранспортной функции - доставке кислорода к органам. К функции крови. А сейчас главный акцент делается на другом. Перфторуглерод - это препарат, который защищает клетки организма. А это очень важно при многих заболеваниях. Скажем, онкологических. Сейчас есть способ лечения злокачественных опухолей общей гипертермией, при которой температура тела повышается до 45 градусов. Нормальная клетка такую температуру выдерживает долгое время, а раковая живет только до 42 градусов, да и то пятнадцать минут. Затем погибает. Но здесь есть опасность: можно погубить эритроциты крови. Но достаточно ввести в организм небольшое количество перфторуглеродной эмульсии, и эта опасность отпадает. Более того, перфторуглерод делает раковые клетки более восприимчивыми к химиотерапии - они легче разрушаются. И таких новых способов применения перфторуглеродов мы открываем все больше и больше. Не буду рассказывать про все. Скажу только, что перфторуглероды, по моему глубочайшему убеждению, займут в медицине ХХI века одно из главных мест.

Послесловие

Первоначально "голубую кровь" предполагали употреблять при большой кровопотере, если под рукой нет настоящей крови, - говорит Михаил Фок. - Но потом оказалось, что у нее есть один неприятный нюанс: кислород-то она переносит, но отдает его без разбора - бери сколько схватишь. У нее нет регулировочного механизма. Поэтому в некоторых случаях наступало тяжелейшее отравление кислородом. И сейчас та "голубая кровь", которая разрешена Минздравом, содержит относительно малое количество вещества, переносящего кислород. Так что, как это ни прискорбно, она никак не может быть полноценной заменой естественной крови.
Выяснился еще один негативный фактор. "Голубая кровь" - это раствор, в котором плавают крохотные капельки носителя кислорода, окруженные снаружи молекулами так называемого эмульгатора. Ученые провели исследование: как влияет эмульгатор на настоящую кровь. Оказалось, что он мешает уменьшению проницаемости оболочки эритроцитов, поскольку обволакивает их снаружи, снижая напряженность электрического поля. А значит, появляется опасность отравления кислородом.
Но нашлась во всем этом и положительная сторона. При отравлении крови, например угарным газом, что не такая уж редкость, происходит следующее: молекулы угарного газа присоединяются к гемоглобину вместо кислорода. Но держатся там в триста с лишним раз прочнее. И к тому же, войдя в эритроцит, не могут оттуда выйти, потому что проницаемость его оболочки уменьшилась, как и при насыщении кислородом. Вот почему человек, выбежав из горящего здания на свежий воздух, вдруг через некоторое время теряет сознание и умирает: гемоглобина, в котором еще остался кислород, слишком мало для обеспечения жизнедеятельности организма. Но если человеку, надышавшемуся угарным газом, оперативно ввести "голубую кровь", она резко повысит проницаемость оболочек эритроцитов, они будут быстрее освобождаться от угарного газа, и тогда кислорода может хватить. А еще лучше вместе с "голубой кровью" дать ему подышать в течение часа чистым кислородом - тогда успех, можно считать, гарантирован. Так что спор о "голубой крови" можно решить очень просто: надо лучше изучить ее свойства.