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  • 1 # 科學閏土

    心臟對人類的生存至關重要,心臟的生理功能是向全身泵送血液,如果心臟停止跳動,體內的血液迴圈就會被終止,身體各個器官的血液供應就會停止,血液無法將氧氣和營養物質運輸到身體各個細胞。其中腦細胞對缺氧最為敏感,大腦不能自己儲存氧氣,它非常依賴於血液中穩定的氧氣供應。大腦缺氧後短短四分鐘後就會造成永久性的腦損傷,大腦的缺氧性損傷往往是不可逆轉的,在大腦缺氧15分鐘或更長時間後,很少有人能恢復任何認知功能。

    人類無法在沒有泵血進行血液迴圈的情況下生存,但泵血並不一定必須是心臟。比如當病人進行心臟移植手術時,他們迴心的靜脈血被連線到一臺特殊人工機器上,這臺機器可以為靜脈血在體外完成氣體交換形成富含氧氣的動脈血,經過濾和調節溫度後,輸回病人體內動脈系統;與此同時,外科醫生可以在此期間為病人更換心臟,這個過程被稱為心肺轉流術。

    隨著人造心臟在醫學方面的需求不斷擴大,科學家開發出了大量替代人類心臟的技術。比如德克薩斯心臟研究所的兩位科學家發明了一種被稱之為“連續流動裝置”的機械式心臟泵,可以讓血液在沒有脈搏的情況下透過旋轉在體內迴圈。比如左心室輔助裝置(LVAD)可以被放置在一個人的胸腔裡,可以替換整個心臟的左右心室功能,幫助心臟將富含氧氣的血液輸送到全身。

    之後,他們進一步升級將兩個心室輔助裝置錯綜複雜地連線在一起,取代整個心臟,在幾十頭小牛身上試用一切正常之後,於2011年在55歲的克雷格·劉易斯(Craig Lewis)身上進行了試驗,克雷格·劉易斯患有被稱為澱粉樣變性的罕見疾病,澱粉樣蛋白是一種不正常的蛋白質,在骨髓中產生,然後可能在任何組織或器官中沉積。在劉易斯心臟嚴重受損,生命只剩下大約12個小時的時候,醫生給他將整個心臟換成了這顆沒有脈搏的人工心臟。安裝之後,劉易斯沒有了脈搏,但是血液迴圈仍然繼續,醒了過來能說話,也能坐在椅子上。但隨著澱粉樣變性疾病侵襲他的肝臟和腎臟,劉易斯最終在一個多月後去世。這說明這顆沒有脈搏的心臟泵本身是沒有問題的,在一個多月內完全替代了心臟,但是長期性時候可以替代心臟目前仍然未知。

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