Искусственная линия

Иску'сственная ли'нияэлектрическая, электрическая цепь, составленная из нескольких последовательно включенных звеньев, содержащих катушки индуктивности и конденсаторы. И. л. применяются в электротехнических и радиотехнических устройствах, главным образом импульсных, для задержки по времени импульсов, формирования импульсов малой длительности, моделирования волновых процессов и др. Различное соединение катушек индуктивности и конденсаторов в звене позволяет получать И. л. с заданными электрическими характеристиками (полосой пропускания частот, фазовой и переходной характеристиками и др.). При определённых условиях такие линии можно рассматривать как искусственно созданный эквивалент (отсюда и название И. л.) однородной длинной линии , основные параметры которой можно выразить через параметры И. л. На практике И. л. выполняют из конечного числа чаще одинаковых звеньев (3-7 и более) с активным сопротивлением на конце И. л. (см. рис.). В И. л. при большом числе звеньев получают задержку импульсов по времени или формируют импульсы длительностью в десятки мксек.

  Лит.:Меерович Л. А., Зеличенко Л. Г., Импульсная техника, 2 изд., М., 1954; Литвиненко О. Н., Сошников В. И., Расчёт формирующих линий, К., 1962.

  В. М. Родионов.

Схема трёхзвенной искусственной линии: L - катушка индуктивности; С - конденсатор; R - резистор, сопротивление которого равно волновому сопротивлению соответствующей длинной линии.

Искусственная планета

Иску'сственная плане'та,космический летательный аппарат, движущийся по гелиоцентрической орбите, являющийся искусственным спутником Солнца .

Искусственная почка

Иску'сственная по'чка,гемодиализатор, аппарат для временного замещения выделительной функции почек. И. п. используют для освобождения крови от продуктов обмена, коррекции электролитно-водного и кислотно-щелочного балансов при острой и хронической почечной недостаточности , а также для выведения диализирующихся токсических веществ при отравлениях и избытка воды при отёках. В 1913 американский учёный Дж. Абель создал аппарат для диализа , который явился основой конструкции И. п.; в 1944 голландский учёный В. Колф впервые успешно применил на практике И. п.

  Работа И. п. основана на принципе диализа веществ через полупроницаемую мембрану (целлофан) вследствие разницы их концентраций в крови и диализирующем растворе, который содержит основные электролиты крови и глюкозу в близких к физиологическим концентрациях и не содержит веществ, которые надо удалять из организма (мочевина, креатинин, мочевая кислота, сульфаты, фосфаты и др.). Белки, форменные элементы крови, бактерии и вещества с молекулярной массой более 30000 через мембрану не проходят. При гемодиализе , т. е. работе И. п. (см. рис. ), кровь больного отсасывается через катетер ( 1) насосом ( 2) из нижней полой вены, проходит внутри камер из целлофановых листов диализатора ( 3), которые снаружи омываются диализирующим раствором, подаваемым другим насосом, и, частично очищенная, возвращается в одну из поверхностных вен. Гемодиализ проводится от 4 до 12 ч; в течение этого времени, чтобы кровь не свёртывалась, в неё вводят противосвёртывающие вещества (гепарин). При острой почечной недостаточности гемодиализ повторяют через 3-6 дней до восстановления функции почек; при хронической недостаточности, когда его необходимо проводить 2-3 раза в неделю в течение нескольких месяцев или лет, между лучевой артерией и поверхностной веной предплечья устанавливают тефлоновый шунт, с которым и соединяют И. п. В этом случае кровь может поступать в диализатор без использования насоса. В СССР, Швеции, Франции, США и др. странах лечение больных с помощью И. п. проводят в специализированных почечных центрах. В СССР используют модели, созданные в НИИ экспериментальной хирургической аппаратуры и инструментов Министерства здравоохранения СССР. Для одновременного проведения гемодиализа нескольким больным применяют полуавтоматические системы приготовления и доставки к диализаторам диализирующего раствора.

  Лит.:Искусственная почка и её клиническое применение, М., 1961; Fritz К. W., Hдmodialyse, Stuttg., 1966.

  А. А. Трикашный.

Схема советской модели аппарата «искусственная почка»: 1 - катетер; 2 - насос; 3 - диализатор; 4 - катетер возврата крови больному; 5 - бак для диализирующего раствора.

Искусственного кровообращения аппарат

Иску'сственного кровообраще'ния аппара'т(АИК), аппарат «искусственное сердце - легкие», аппарат, обеспечивающий оптимальный уровень кровообращения и обменных процессов в организме больного или в изолированном органе донора; предназначен для временного выполнения функций сердца и лёгких. На основании предшествующих многочисленных работ первый аппарат для искусственого кровообращения теплокровного организма, так называемый автожектор, был создан в 1925 советским учёным С. С. Брюхоненко при помощи этого аппарата советский учёный Н. Н. Теребинский в 1930 экспериментально доказал возможность успешной операции на клапанах сердца. В 1951 итальянские хирурги А. Дольотти и А. Костантини выполнили операцию удаления опухоли средостения, используя АИК. В СССР первую операцию на «сухом» сердце с помощью АИК осуществил в 1957 А. А. Вишневский . АИК включает комплекс взаимосвязанных систем и блоков: «искусственное сердце» - аппарат, состоящий из насоса, привода, передачи и нагнетающий кровь с необходимой для жизнеобеспечения объёмной скоростью кровотока; «искусственные лёгкие» - газообменное устройство, так называемый оксигенатор, служит для насыщения крови кислородом, удаления углекислого газа и поддержания кислотно-щелочного равновесия в физиологических пределах. Оксигенаторы в АИК могут быть сконструированы на основании одного из 4 принципов насыщения крови кислородом: пузырькового, плёночного, пенно-плёночного и через полупроницаемые синтетические мембраны. Модель пенно-плёночного оксигенатора была создана Брюхоненко и В. Д. Янковским в 1937; пенно-плёночный принцип применяется в основном в советских оксигенаторах, которые по своим функциональным качествам более физиологичны, чем работающие при прямом контакте дыхательных газов с кровью.

  Насосы для крови используют 3 типов: 1) создающие отдельно систолу и диастолу; основаны на принципе изменения объёма камеры мембраной при помощи гидравлической или пневматической среды; 2) создающие кровоток в гибких трубках расширением или сжатием; клапаны в этих насосах размещены в просвете трубки или вне её и 3) создающие кровоток прерывистой волной (роликовые и пальчиковые). Все насосы для крови по механизму действия разделяются на насосы с постоянным и переменным ударным объёмом, а по характеру создаваемого ими тока крови на насосы с малой и большой пульсацией. Для реализация температурных режимов, соответствующих цели операции, т. е. для проведении искусственного кровообращения в условиях нормальной или пониженной температуры, используют теплообменник с терморегулирующим устройством. Система управления обеспечивает заданные режимы работы как отдельных функциональных узлов, так и аппарата в целом. АИК приводят в действие при помощи гидравлического, пневматического или электромеханического приводов. При аварийном режиме применяют ручной привод.

  В мире создано более 100 типов различных по назначению АИК: для изолированной химиотерапии злокачественных новообразований, воспалительных процессов и деструктивных поражений; для так называемого вспомогательного искусственного кровообращения при тяжёлых нарушениях сердечной и дыхательной функции; для оживления больных и пострадавших, находящихся в состоянии клинической смерти; для поддержания жизнедеятельности изолированных органов, предназначенных для последующей пересадки, и т. д. Все аппараты имеют общую структурную схему ( рис. 1 ) и отличаются друг от друга производительностью, особенностями систем управления или включения дополнительных специальных функциональных узлов. Схемы подключения АИК к сосудистой системе организма больного зависят от выбранного варианта искусственного кровообращения. Среди АИК для хирургии сердца распространёнными являются модели аппаратов, в которых «искусственное сердце» представлено роликовыми насосами, а «искусственные лёгкие» - дисковым оксигенатором [аппараты«Реmсо», «Sarens», «Imico» (США), ИСЛ-4, АСП-2 (СССР)]. У советских аппаратов этого назначения АИК-5 ( рис. 2 ), АИК-5М физиологический блок состоит из мембранных насосов и пенно-плёночного оксигенатора.

  Лит.:Галлетти П. М., Бричер Г. А., Основы и техника экстракорпорального кровообращения, пер. с англ., М., 1966.

  Н. А. Супер.

Рис. 1. Блок-схема аппарата искусственного и кровообращения.

Рис. 2. Аппарат искусственного кровообращения АИК-5 кардиохирургического назначения.

Искусственное вскармливание

Иску'сственное вска'рмливание,вскармливание грудного ребёнка при отсутствии или недостатке материнского молока: см. в ст. Вскармливание .

Искусственное дыхание

Иску'сственное дыха'ние,лечебный метод, то же, что вентиляция лёгких искусственная .

Искусственное основание

Иску'сственное основа'ние,искусственно закрепленный грунт, который в природном состоянии не обладает достаточной несущей способностью на глубине заложения фундамента; см. Основания сооружений .

Искусственное питание

Иску'сственное пита'ние,введение в организм человека питательного материала при помощи зондов, через фистулы, а также парэнтерально (внутривенно, подкожно). К И. п. прибегают тогда, когда питание естественным путём невозможно (бессознательное состояние, резкое затруднение глотания при параличе глотательных мышц, сужении пищевода, психические заболевания с отказом от пищи и др.), а также для обеспечения водно-электролитного геомеостаза. И. п. через тонкий желудочный зонд, вводимый через нос и носоглотку в желудок, осуществляют жидкой, не содержащей грубых частиц пищей (молоко, сливки, сырые яйца, крепкий бульон, фруктовые соки и т. п.). При И. п. через фистулы - искусственно (хирургически) созданные отверстия в стенке желудка (или тонкой кишки) - вводят мясо, рыбу, хлеб и т. п. (обычно при непроходимости пищевода - фистула желудка, привратника желудка - фистула тонкой кишки). При парэнтеральном питании вводят подкожно и внутривенно водно-солевые растворы, растворы глюкозы, витамины и некоторые др. препараты; смеси чистых аминокислот, глюкозу и др. - внутривенно. Питательное значение имеет также переливание крови, эритроцитарной массы, плазмы и сыворотки крови. Применявшееся ранее введение питательных веществ в клизмах признано нерациональным. И. п. часто используют как дополнительный метод питания при обезвоживании организма в результате упорных рвот и поносов, при кровотечениях, интоксикациях и пр.

«Искусственное сердце - лёгкие» аппарат

«Иску'сственное се'рдце - лёгкие» аппара'т,то же, что искусственного кровообращения аппарат .

Искусственной вентиляции лёгких аппарат

Иску'сственной вентиля'ции лёгких аппара'т,устройство, осуществляющее принудительную подачу газа (воздуха, кислорода, закиси азота и т. п.) в лёгкие и обеспечивающее насыщение крови кислородом и удаление из лёгких углекислого газа (см. Вентиляция лёгких искусственная ). И. в. л. а. подсоединяются либо к маске, наложенной на лицо больного, либо к интубационной трубке, введённой в дыхательные пути. К И. в. л. а., работа которых осуществляется усилием руки врача-анестезиолога, относятся аппараты АМБУ и «гармошка». Аппарат АМБУ выполнен в виде резинового или пластмассового мешка, имеющего два клапана на обоих концах. Один клапан пропускает воздух (кислород) извне в полость мешка, второй открывается при сжатии мешка и выдавливании газа в дыхательные пути больного; выдох происходит пассивно. Аппарат «гармошка» позволяет производить принудительный выдох. Среди И. в. л. а., работающих от сжатых газов и изготовляемых, как правило, из металла, различают аппараты, регулирующие подачу воздуха по давлению и по объёму. Аппараты, регулирующие подачу воздуха по давлению (например, ДП-1), осуществляют вдох и выдох в зависимости от ёмкости лёгких, в которые вдувается газ. При уменьшении ёмкости лёгких (при воспалении лёгких, ателектазе и др.) и, следовательно, увеличении сопротивления, выдох происходит быстрее. И. в. л. а., регулирующие подачу воздуха по объёму (например, советский РД-200, французский «Целлог-2»), всегда подают в лёгкие заданный объём газа независимо от их состояния. Наибольшее распространение в клинике получили советские электрические аппараты, которые регулируют подачу воздуха по объёму (РО-1, РО-З, РО-5) и позволяют соблюдать точно заданный объём подаваемого газа; при изменении частоты дыхания (вдувания газов) изменяется и минутный объём вентиляции лёгких, тогда как дыхательный объём остаётся стабильным (заданным). Эти аппараты обеспечивают вдох и выдох заданной продолжительности, позволяют, изменяя давление на выходе, выводить из лёгких остаточный воздух (например, при бронхиальной астме). В некоторых аппаратах («Энгстрем», АНД-2) частота минутной вентиляции лёгких регулируется отдельно от минутного объёма вентиляции лёгких, который остаётся стабильным. Применяют также аппараты (РОА-1), автоматически поддерживающие такой объём минутной вентиляции, который обеспечивает нормальное содержание углекислого газа в выдыхаемом (альвеолярном) газе. И. в. л. а. для вспомогательной вентиляции (при сохранённом дыхании) осуществляет дополнительный вдох при его сниженном объёме (например, при отравлении барбитуратами и т. д.). Этот аппарат в качестве самостоятельного блока присоединяют к другим стационарным И. в. л. а., например к РО-З и РО-5.

  Т. М. Дарбинян.

Аппарат искусственной вентиляции лёгких РО-5.

Аппарат искусственной вентиляции лёгких АМБУ.

Искусственные сооружения

Иску'сственные сооруже'ния,термин, принятый для обозначения транспортных сооружений (на железных, автомобильных и городских дорогах), устраиваемых при пересечении рек, оврагов, горных хребтов, встречных дорог и др. препятствий. Наименование «И. с.» условно, оно установилось в связи со сложностью их строительства по сравнению с полотном железной, автомобильной или городской дороги. Наиболее распространённые И. с. на железных и автомобильных дорогах: мосты, виадуки , путепроводы , эстакады , водопропускные трубы под насыпями, лотки , быстротоки и др. К дорожным И. с. относятся также туннели, противообвальные и снегозащитные галереи, подпорные стенки и др. специальные сооружения, возводимые на горных дорогах. И. с. в городах - транспортные туннели и путепроводы для развязки движения в разных уровнях, надземные и подземные переходы. И. с. на автомобильных дорогах и в городах делают преимущественно железобетонными. Стоимость И. с. составляет 10-15% от общей стоимости дороги. На современных скоростных автомобильных дорогах, пересекающих все встречные дороги в разных уровнях, а также на горных дорогах, стоимость И. с. достигает 30-40%.

  Е. Е. Гибшман.

Искусственные спутники Земли

Иску'сственные Спу'тники Земли'(ИСЗ), космические летательные аппараты, выведенные на орбиты вокруг Земли и предназначенные для решения научных и прикладных задач. Запуск первого ИСЗ, ставшего первым искусственным небесным телом, созданным человеком, был осуществлен в СССР 4 октября 1957 и явился результатом достижений в области ракетной техники, электроники, автоматического управления, вычислительной техники, небесной механики и др. разделов науки и техники. С помощью этого ИСЗ впервые была измерена плотность верхней атмосферы (по изменениям его орбиты), исследованы особенности распространения радиосигналов в ионосфере, проверены теоретические расчёты и основные технические решения, связанные с выведением ИСЗ на орбиту. 1 февраля 1958 на орбиту был выведен первый американский ИСЗ «Эксплорер-1», а несколько позже самостоятельные запуски ИСЗ произвели и другие страны: 26 ноября 1965 - Франция (спутник «А-1»), 29 ноября 1967 - Австралия («ВРЕСАТ-1»), 11 февраля 1970 - Япония («Осуми»), 24 апреля 1970 - КНР («Китай-1»), 28 октября 1971 - Великобритания («Просперо»). Некоторые спутники, изготовленные в Канаде, Франции, Италии, Великобритании и др. странах, запускались (с 1962) с помощью американских ракет-носителей. В практике космических исследований широкое распространение получило международное сотрудничество. Так, в рамках научно-технического сотрудничества социалистических стран запущен ряд ИСЗ. Первый из них - «Интеркосмос-1» - был выведен на орбиту 14 октября 1969. Всего к 1973 запущено свыше 1300 ИСЗ различного типа, в том числе около 600 советских и свыше 700 американских и др. стран, включая пилотируемые космические корабли-спутники и орбитальные станции с экипажем.

  Общие сведения об ИСЗ.В соответствии с международной договорённостью космический аппарат называется спутником, если он совершил не менее одного оборота вокруг Земли. В противном случае он считается ракетным зондом, проводившим измерения вдоль баллистической траектории, и не регистрируется как спутник. В зависимости от задач, решаемых с помощью ИСЗ, их подразделяют на научно-исследовательские и прикладные. Если на спутнике установлены радиопередатчики, та или иная измерительная аппаратура, импульсные лампы для подачи световых сигналов и т. п., его называют активным. Пассивные ИСЗ предназначены обычно для наблюдений с земной поверхности при решении некоторых научных задач (к числу таких ИСЗ принадлежат спутники-баллоны, достигающие в диаметре нескольких десятков м). Научно-исследовательские ИСЗ служат для исследований Земли, небесных тел, космического пространства. К их числу относятся, в частности, геофизические спутники , геодезические спутники , орбитальные астрономические обсерватории и др. Прикладными ИСЗ являются связи спутники , метеорологические спутники , ИСЗ для исследования земных ресурсов, навигационные спутники , спутники технического назначения (для исследования воздействия космических условий на материалы, для испытаний и отработки бортовых систем) и др.