کافه خوندنی

زندگی ما وابسته به ضربان قلب است. اگر قلب به مدت طولانی از حرکت بایستد مرگ حتمی است. با این همه قلب عضله ی پیچیده ای نیست. مثل یک پمپ کار می کند و خون را تقریباً هر ثانیه یک بار به داخل شریان ها می فرستد. برخی از مشکلات قلب مربوط به ضربان نامنظم آن است. دراین حالات امواج عصبی که در بخشی از قلب موسوم به ضربان ساز یا پیس میکر تولید می شوند قادر به تأمین ریتم مناسب برای قلب نیستند. دراین موارد راه حل استفاده از ضربان ساز مصنوعی است که می تواند به جای ضربان ساز طبیعی قلب امواج الکتریکی را به فواصل منظم ارسال کند.

ایده دادن شوک الکتریکی به عضله ی قلب برای بازگرداندن آن به فعالیت منظم دارای قدمت بسیار است؛ اطبای قرن نوزدهم سعی داشتند جریان التریکی مورد نیاز را از خارج بدن بیمار تأمین کنند. اولین کسی که سعی کرد چنین جریانی را از داخل بدن ارسال کند احتمالاً مهندسی کانادایی به نام جان هاپس در حدود سال 1941 بود. او کابل های را از جدار قفسه ی سینه عبور داد و به قلب وصل کرد، اما الکتریسیته ی مورد نیاز در خارج از بدن بیمار در دستگاهی که به اندازه ی تلویزیون بود تولید می شد و شوک هایی که به بدن بیمار وارد می شد دردناک بود.

ضربان ساز مصنوعی قابل کاشت که امروزه در بدن میلیون ها بیمار دچار مشکلات قلبی وجود دارد، اختراع مهندسی آمریکایی به نام ویلیام گریت بچ در حدود سال 1958 است. خوش اقبالی در توفیق او نقش مهمی داشت. وقتی او در حال ساخت دستگاهی برای ثبت صداهای قلب بود تصادفاً به مداری الکتریکی برخورد که نبض های نامنظمی شبیه صداهای قلب به وجود می آورد. این مدار به اندازه ای کوچک بود که می شد آن را در قفسه ی سینه جای داد. گریت بچ با توجه به علاقه ی جراحان قلب به مسئله با سرمایه ی شخصی در انبار خانه اش اقدام به ساخت دستگاه ضربان ساز کرد و مدتی بعد شغلش را رها کرد تا بطور تمام وقت به ساخت این دستگاه بپردازد. وقتی ضربان ساز در بدن بیمار کاشته شد بیمار از انجام عمل جراحی بی نیاز شد. گریت بچ در حدود سال 1970 برای تأمین انرژی دستگاه خود از یک باتری لیتیمی استفاده کرد مشابه باتری هایی که امروزه برای تأمین انرژی دستگاه های موبایل و لپ تاب به کار می روند. با ساخت مدارهایی که مجهز به ترانزیستور بودند، ضربان سازها با استفاده از یک باتری تا چندین سال می توانند کار کنند.

ضربان سازهای امروزی از مزیت کنترل با ریزپردازنده که در واقع کامپیوتری بسیار کوچک است برخوددارند. این ضربان سازها در پاسخ به تغییرات ضربان قلب فعالیت خود را تغییر می دهند. از جمله قادر به کشف و مقابله با فیبریلاسیون و تاکی کاردی، یعنی ضربان ناکار آمد و سریع قلب هستند. در سال 1983 انجمن ملی مهندسان آمریکا ضربان ساز را به عنوان یکی از ده خدمت بزرگ مهندسی به جامعه طی 50 سال گذشته معرفی کرد.