История
В 60-е годы ХХ века в Красноярске группой ученых во главе с Владимиром Прокопьевичем Нефедовым была создана первая экспериментальная установка для поддержания жизнедеятельности изолированных органов первого поколения – «Гомеостат 1». Это была разомкнутая по физиологическим параметрам система, где регулировали только некоторые физико-химические параметры перфузионной среды: уровень рН, напряжение кислорода и углекислого газа, температура, уровень гемоглобина (при наличии в среде эритроцитов). Углекислота, существенно влияющая на буферность перфузата, уносится кислородом, воздухом или инертным газом, поступающим в оксигенатор. Изолированный орган мог функционировать в данной установке в течение 6-12 часов.
«Гомеостат 2» – установка второго поколения. Она включала в себя технические узлы, позволяющие проводить перфузию в так называемом «тренировочном режиме». Такой способ проведения перфузии позволял изменять температуру и артериальное давление в процессе эксперимента и наблюдать за приспособительной реакцией органа и «плавно» вводить его к условиям искусственного гомеостаза. Длительность перфузии в данном случае продлевалась и составляла уже 24-32 часа.
Дальнейшее идеи по усовершенствованию установок для поддержания искусственного гомеостаза были реализованы в установке третьего поколения – «Гомеостат 3». Длительность перфузии была увеличена до 3-5 суток за счет специальных технологических приемов ведения перфузии, позволяющих значительно удлинить срок перфузии и ставить более сложные исследовательские задачи. Важно, что помимо увеличения срока перфузии была значительно повышена и ее адекватность, которая определяется такими параметрами как: уровень артериального давления; частота пульсации; амплитуда пульсации; скорость кровотока; объем перфузата; периферическое сопротивление. Такие улучшения позволили впервые получить алгоритм устойчивого воспроизведения сосудистой органной ауторегуляции в изолированной почке собаки, и была высказана гипотеза о возможном механизме возникновения многоуровневой сосудистой ауторегуляции. В другой серии опытов с использованием изолированной перфузируемой печени крысы был показан каллоригенный эффект катехоламинов. Стимулирующее влияние кобальта на костномозговое эритроидное кроветворение было исследовано на изолированной перфузируемой грудине с использованием «Гомеостат 3». Также проводились исследования, касающиеся органного кровообращения и лимфотока.
Установка для управляемого культивирования изолированных органов «Гомеостат 1»
ИФ СО АН СССР (Гительзон И.И.,1977)
Следующим поколением установок стал «Гомеостат 3М», который отличается от своего предшественника меньшими размерами и модернизацией камеры для изолированного органа. На этой установке было показано, что печень, находящаяся в герметичной камере, в условиях изолированной перфузии потребляет кислород не только через сосудистое русло, но и из окружающей ее воздушной среды. В настоящее время ведется экспериментальная работа по выявлению особенностей этого феномена.
Гемодинамическая часть установки «Гомеостат 1»
ИФ СО АН СССР (Гительзон И.И.,1977)
Литература:
-
Гительзон И.И, Культура изолированных органов. Гительзон И.И., Нефедов В.П., Самойлов В.А. В серии: Методы физиологических исследований. Л., "Наука", 1977. 196 с.
-
Ахутин В.М., Нефедов В.П., Сахаров М.П. и др. Инженерная физиология и моделирование систем организма. Новосибирск: Наука. 1987.
