Бионика - природное моделирование тела и бионические протезы

Почти половина населения земного шара страдает той или иной степенью инвалидности. Кто-то испытывает трудности со зрением или слухом, кто-то не владеет собственными мышцами, а кто-то, лишившись руки или ноги, вынужден отказаться от активной и полноценной жизни.

Наука бионика, соединяющая в себе принципы природного начала и научно-технического прогресса, позволяет создать протезы, способные стать живым продолжением утраченной конечности.

Эта история началась более 30 лет назад, когда Хью Герр (Hugh Herr), успешный американский альпинист, потерял обе ноги в результате сильнейшего обморожения во время похода. Любой другой человек моментально сдался бы, приказав себе навсегда забыть о восхождении на вершины. Но только не Хью. Скалолаз не только научился ходить в походы на искусственных ногах, но и посвятил свою жизнь разработке универсальных электронных конечностей, способных заменить настоящие.

Три принципа идеального протеза

По мнению Герра, технологии, которые избавят мир от инвалидности, объединяют 3 принципиальные позиции протезостроения:

Одной из основных механических трудностей считается сложность прикрепления неживой материи к живому телу. Традиционные фиксаторы, представляющие собой разнообразные вариации ремней, жестоко натирают кожу, не позволяя человеку в полной мере наслаждаться обретенной конечностью. С протезами органов чувств или сердца то же самое - высокий риск отторжения и развития аллергии не позволяет сделать технологию достаточно массовой.

Динамическая область протезирования также требует значительных доработок. Известно, что все мышцы человеческого тела управляются спинным мозгом. Если мы хотим сделать протез продолжением утраченной руки или ноги, мы должны заставить механику стать такой же чувствительной и точной, как живая человеческая плоть.

Именно над этим сейчас работает Хью Герр, ставший профессором Массачусетского технологического института, разработавшего точные протезы обеих ног отважного альпиниста. По словам Хью, первые успехи уже достигнуты — сегодня его ножной протез самостоятельно контролирует жесткость при ударе пятки о землю.

Для того чтобы искусственная рука или нога стали настоящим продолжением культи, нужно заставить их слушаться сигналов головного мозга, приказывающего нашим органам совершать те или иные действия. Сегодня, согласно научным изысканиям ученых-биоников, вживленные в протез электроды заменяют нервный импульс, идущий от мозга к органу.

Бионика сегодня

Несмотря на значительные перспективы бионического протезирования, на сегодняшний день врачи научились заменять механизмами только пять органов человеческого тела. Прежде всего, это потерянные конечности, сердце, органы зрения и слуха. Специалисты анонсируют настоящий бум электронных органов в ближайшее десятилетие, так что, возможно, мы с вами вскоре станем свидетелями создания искусственной почки или легкого.

Бионические руки

Не очень просто создать идеальную искусственную бионическую руку. Трудность не только в тонкости изготовления мельчайших костных и мышечных сочленений. Дело в том, что наши пальцы являются идеальными природными датчиками, считывающими нужную мозгу информацию.

Высокочувствительные нервные окончания, которыми богаты кончики, невозможно повторить с помощью самой современной электроники. Увы, именно поэтому идеального ручного протеза не существует до сих пор, хотя попытки создать его не прекращаются.

Бионические ноги

Бионические искусственные ноги сегодня являются одним из самых перспективных и успешно развивающихся направлений протезирования. Здесь тоже не обходится без трудностей - непросто создать интерактивную коленную область и достаточно чувствительную и гибкую ступню.

Современный ножной протез снабжен собственным бортовым компьютером, программное обеспечение к которому пишут лучшие программисты мира. Благодаря этому люди с искусственными ногами способны не просто ходить, не хромая, но и заниматься скалолазанием (примером тому наш старый знакомый Хью), подниматься пешком на 103 этаж высотки, как чикагский инвалид Зак Воутер, или же преодолевать пешком огромные расстояния, как 23-летний студент К. Хатто...

Источник: https://medbanki.ru/medicinskie-novosti/bionicheskie-protezy.html