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第1473章 人造心的超级难关（第3页）

“下面我以几个主要标题，盘点研发困难。”

谢科夫说着，在白板上写字，如今他汉字写的很漂亮了，甚至有些过于规整，落笔效果像印刷一样。

【1.心动周期】

“一次收缩和舒张构成一个心动周期，但整个周期非常精密，时间血量卡的很死，稍微出现误差，轻则疾病，重则致命。”

“下面的数据我们都采用每分钟75次心跳为例。”

“首先是心室收缩期，第一阶段为等容收缩期，持续0.05秒，室内压超过房内压，房室瓣关闭阻止血液倒流入心房，此时室内压比主动脉压低，所以半月瓣也关闭，心室短暂成为一个封闭腔。”

“目前有一些大公司在尝试做动物心脏实验，一上来到心室收缩期就出问题，这0.05秒的封闭腔死活无法有规律地封闭。”

谢科夫说着，用红色马克笔画圈，圈出技术难点。

“射血期，室内压升到超过主动脉压，半月瓣开放，但事情没有这么简单，又分为快速射血期和减慢射血期两阶段，分别持续0.1秒和0.15秒，前者心室射出血液量占总射血量的三分之二，后者室内压已经再次低于主动脉压，是靠动能惯性逆压力梯度流入主动脉。”

“心脏收缩过程结束了，接下来是心室舒张期。”

“首先是0.06秒至0.08秒的等容舒张期，主动脉血液反流关闭半月瓣，室内压让房室瓣关闭，于是此刻又出现了短暂的封闭腔状态。”

“同样，和刚刚讲的0.05秒等容收缩期封闭状态一样，人造心这里的封闭也是难点，会有各种问题出现，稍后细讲。”

“最后心室充盈期，又分为0.11秒的快速充盈期、0.22秒的减慢充盈期和0.1秒的心房收缩期。”

“我这里只讲了左心室的变化，右心室的变化幅度要小得多，因为肺动脉压只有主动脉压的六分之一左右，做的时候还得注意差别。”

“整个过程，时间和血流量很难把握精确，从动物实验来看，跳动节奏不精确的生物心脏，甚至还不如匀速泵血的金属心脏耐用，这也是目前医学上大多用金属心脏的原因之一。”

谢科夫再度书写。

【2.心输出量】

“心输出量又分两组概念，每搏输出量和射血分数，以及心输出量和心指数，基本概念我就不重复了。”

“但心输出量也必须控制适度，年轻人和老人、男人和女人、胖子和瘦子、高个头矮个头都有差异，甚至还要考虑耗氧量和能量代谢水平，这又要考虑海拔和饮食习惯。”

“不同海拔不同地域的氧气浓度不同，对心脏的要求也截然不同，如果是健康人，上高原下高原还能逐渐自我调节，但人造心如果一开始做不精确，至少动物实验显示会有大麻烦，最恶劣的案例甚至活不过12小时。”

“所以必须建立一个数学模型，把所有因素都考虑进去，生成一颗心输出量适宜的人造心，才能让病人平安度过心脏移植的愈合阶段。”

【3.泵血储备】谢科夫再写。

“正常的健康成年人，剧烈运动时的心输出量可以到每分钟三十升，静止不动时则是每分钟五升，六倍的差距，这个就叫泵血储备。”

“泵血储备主要由两方面决定，分别是搏出量储备和心率储备。”

“搏出量储备主要靠心脏收缩扩张的幅度，比如左心室在安静时55毫升到125毫升，剧烈运动时50到140毫升，差距就出来了。”

“心率储备就是剧烈运动的心跳达到静息的2到2.5倍。”

“同行们做的动物心脏，普遍面临泵血储备不足的情况，一方面目前的生物人造心很难发生较大的形变而不受损，搏出量储备就差。”

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“另一方面过于快速的形变，也容易导致前面我说的两个封闭阶段出问题，甚至直接产生严重的细胞撕裂，导致心脏直接解体！”