Правда, такие приборы еще не вышли из стадии лабораторных испытаний. Широкое применение их в медицинской практике — дело будущего. Но над этим упорно работает исследовательская мысль.
ЭЛЕКТРОННЫЕ СТИМУЛЯТОРЫ СЕРДЦА
Один из них может поместиться в кармане
Другой — так мал, что его можно вживить в грудную клетку
И этот факт далеко не единственный. Представьте себе, у человека остановилось дыхание из-за паралича дыхательной мускулатуры. Необходимо искусственное дыхание. Но аппараты, вентилирующие легкие, требуют точного управления. Если они будут работать очень слабо или, наоборот, сильно, человек погибнет. Нужно, чтобы работа аппарата соответствовала потребности организма в кислороде. И вот возникла идея связать регулирующий механизм аппарата с одним из нервов, участвующих в регуляции дыхания организма. Нервные импульсы, идущие по стволу нерва, представляют собой электрические колебания. Если возникла потребность усилить дыхание, по нерву бегут более частые импульсы. Но эти сигналы передаются не на мышцы, а на прибор. Более частые импульсы усиливают его работу. Таким образом, сложный физиологический акт — дыхание — осуществляется частично мозгом, частично машиной.
Развитие этого направления в медицинской электронике сулит большие перспективы. Известно, что можно подключить токи действия двигательных нервов руки к протезу — «механической руке», снабженной соответствующими моторами. И тогда «механическая рука» будет повторять все задуманные человеком движения.
Не менее важна возможность протезирования органов чувств. Уже сейчас микрофон и усилитель позволяют улучшить слух у тугоухих. Созданы специальные электронные аппараты, которые посредством фотоэлемента могут «читать» обычный текст и переводить его на знаки азбуки, понятной слепым. С помощью такого прибора слепой читает обычные книги.
Но подобные аппараты пока еще очень несовершенны и громоздки. Они не вышли из стадии лабораторных испытаний. Можно ли обойтись без таких аппаратов?
Идеальный протез глаза должен переводить, превращать световые сигналы в электрические импульсы, напоминающие импульсы, идущие по здоровому зрительному нерву, и передавать их непосредственно в те отделы мозга, которые участвуют в восприятии зрительных изображений. Задача эта намного труднее, нежели передача сигналов в сердечную мышцу. Для стимуляции сердца достаточно обойтись парой проводов, для получения четкого зрительного впечатления нужно одновременно стимулировать разными импульсами многие участки мозга. Разработка подобных приборов — дело будущего, но электроника представляет медицине такие возможности.
Электроника позволяет очень точно исследовать сложный механизм нервной деятельности. Дело в том, что работа нервной клетки внешне проявляется в виде электрических потенциалов. Каждая клетка при работе становится как бы генератором электрического тока. Эти потенциалы невелики: они равны 1/20—1/15 доли вольта. В некоторых случаях природа соединяет такие «живые генераторы» последовательно и тогда суммарный ток достигает нескольких сотен вольт. Ведь известно, что электрический скат разрядом тока может парализовать или оглушить даже человека.
Хирурги давно мечтали о том, чтобы сократить время операций, сделать их бескровными. Электроника помогла осуществить эти мечты.
В руках у хирурга — электроды. К ним по проводам бегут токи высокой частоты от сложного аппарата — электронного ножа
Еще до конца не раскрыта сущность многих сложнейших процессов, которые лежат в основе высшей нервной деятельности. Исследовать их чрезвычайно трудно, так как размеры нервной клетки исчисляются тысячными долями миллиметра и ее можно видеть только в микроскоп. Но физиологи уже вводят в такую клетку электроды или пипетки, нагнетают через них определенные вещества и следят за изменениями работы клетки. Они исследуют ионные, ферментативные и энергетические механизмы, которые лежат в основе деятельности нервной клетки.
Значение этих работ для будущего науки чрезвычайно велико. Ведь познание принципа работы нервной системы позволило создать электронные машины, работающие по этому же принципу и в некоторой мере заменяющие человеческий мозг. И хотя каждая такая машина еще очень велика по размерам, конструкция их весьма далека от сложной архитектуры нашего мозга. Электронная машина с числом элементов, равным числу клеток мозга, должна была бы занять площадь, ревную величине большого селения. Создать такую машину практически пока невозможно. Но если бы удалось исследовать элементарные процессы, лежащие в основе деятельности каждой нервной клетки, то это могло способствовать тому, что в будущем такая машина была бы сконструирована и стала могучим союзником человека в решении сложнейших научных задач, в покорении сил природы.
Человек мог бы не подвергать себя действию ледяного дыхания Арктики и Антарктики, космических лучей и подземного жара. Электронный мозг в значительной мере выполнял бы нужные исследования за него. Такой искусственный мозг решал бы задачи, связанные с управлением производством и технологическими процессами, планированием целых отраслей промышленности. В медицине такой электронный помощник врача смог бы не только ставить предположительные диагнозы, но и контролировать эффективность лечения, оценивать результаты экспериментов и достоверность научных выводов.
Человек не разучился бы мыслить, имея такого помощника. И это бесспорно. Сейчас, например, есть огромное количество машин, облегчающих физический труд человека, разгружающих его от тяжелых обязанностей. Но, несмотря на появление автопогрузчиков и экскаваторов, подъемных кранов и эскалаторов, транспортеров и лифтов, грузовиков и железнодорожных платформ, человек не стал физически слабее. Список спортивных рекордов свидетельствует о том, что физические достижения и возможности современного человека намного превышают достижения прежних лат. В нашей стране резко улучшилось и общее физическое развитие населения.
Машины сделали человека более свободным, разгрузив его от многих тяжелых ежедневных обязанностей. Электронный мозг разгрузит его от многих обязанностей, связанных с однообразным умственным трудом. У человека останется больше времени для творческой исследовательской работы, приносящей истинное наслаждение. В огромной степени вырастет могущество человека, так как он раскроет многие скрытые закономерности и явления, заставит служить себе могучие силы природы.
Шум — наш враг
Рисунки В. Дегтярева
В Программе Коммунистической партии Советского Союза, принятой XXII съездом, определены конкретные пути улучшения всех сторон нашей жизни, в том числе оздоровления и благоустройства городов и сел.
Внешняя среда, условия жизни оказывают большое влияние на здоровье людей. И одной из задач, которую предстоит решить в ближайшем будущем, является резкое снижение шума. Сильный шум на производстве и в быту вредно сказывается на нашем здоровье; под воздействием шума человек быстро устает, у него развивается бессонница, повышается кровяное давление и т. д.
Борьба с шумом сложна и разнообразна. Огромная роль в этом деле принадлежит гигиенистам, санитарным врачам, архитекторам, инженерам, всей нашей общественности.
Начинай разговор об этой важной и неотложной проблеме, предоставляем слово председателю Комиссии по борьбе с шумом и вредным воздействием вибрации при Государственной санитарной инспекции СССР профессору Е. Ц. Андреевой-Галаниной и кандидату медицинских наук Н. И. Карповой