Historie srdečních náhrad se datuje od konce 19. století, kdy se chirurgové začali zabývat myšlenkou, že by snad bylo možné nahradit porušené vnitřní orgány.
Počátky Experimentální základy položili Alexis Carrel a Charles Guthrie roku 1905 v Chicagu. Vyvinuli 3 chirurgické přístupy:
heterotopická transplantace nepracujícího srdce mimo hrudník intrathorakální transplantace dárcovského srdce k příjemcově srdce-paralelní zapojení a tudíž vystavení dárcovského srdce části zátěže úplná náhrada dárcovského srdce za příjemcovo – plná zátěž na dárcovo srdce
V roce 1905 transplantovali Carrel a Guthrie heterotopicky srdce psa na krční cévy jiného psa. Transplantované srdce začalo bít 88 stahy/min. Vlastní srdce mělo frekvenci 100/min. Experiment se prováděl v době, kdy ještě nebyl znám heparin a mimotělní oběh. Pokus bohužel skončil 2 hodiny po transplantaci v důsledku hromadění krevních sraženin v dárcovském srdci. Díky tomu lékaři objevili, že ani precizní dezinfekce nezajišťuje úspěšnost operace, protože organismus příjemce může orgán odmítnout. Carrel později dostal Nobelovu cenu za výzkum úlohy lymfoidních buněk při rejekci transplantátů. Pozoroval totiž, že pokud potlačíme aktivitu sleziny a kostní dřeně, potlačíme taky schopnost organismu voperovanou část odloučit.
Ve třicátých letech F. C. Mann na Mayo Clinic transplantoval psům heterotopicky srdce a prokázal, že nová tkáň je infiltrována leukocyty a popsal tak buněčnou imunitu. K rejekci docházelo většinou po 4. dni transplantace.
Mimotělní oběh V roce 1937 Vladimir Petrovič Děmichov sestrojil první mimotělní oběh. Přístroj byl vyzkoušen na psovi a udržel ho na živu 5 a půl hodiny po operaci. Díky tomu vyslovil myšlenku: „srdce může vzhledem ke svým anatomickým a fyziologickým vlastnostem aktivně fungovat jen, když je transplantováno do hrudníku. Je-li transplantováno na cévy na krku či v třísle, nemůže se aktivně podílet na pohonu krve a je pouze neutrálním orgánem, žijícím z příjemcovy krve.“ Za války pracoval jako patolog. Po válce obnovil své experimenty a poprvé prováděl intrathorakální transplantace u teplokrevných zvířat. Celkem popsal 24 různých technik heterotopické intrathorakální transplantace srdce. Všechny transplantáty však byly odloučeny příjemcovým tělem. Dne 25. 12. 1951 provedl první ortotopickou transplantaci. Z příjemcova srdce postupně našíval jednotlivé spoje na srdce dárcovo, až byl schopen příjemcovo srdce úplně vyjmout. Prokázal tak, že náhradní srdce může převzít úlohu příjemcova srdce. Experimentoval na více úrovních chirurgie. Pokoušel se o transplantace i jiných orgánů, mj. hlavy.
Základy moderní klinické ortotopické transplantace položili Norman E. Shumway a Richard R. Lower v padesátých a šedesátých letech, kdy měli k dispozici spolehlivý mimotělní oběh. Hlavním problémem kardiochirurgie byla ochrana srdce během operace. Shumway a Lower se rozhodli vyzkoušet hypotermii. Teplotu zvířete snížili na 32 °C a z rozříznutého perikardu udělali jakési koryto, ve kterém srdce leželo. Poté do koryta přiváděli chlazený fyziologický roztok, čímž se chlazení omezilo pouze na srdce. Začali s autotransplantací, kdy bylo srdce vyňato a znovu našito. V polovině šedesátých let byla technika transplantace již tak propracována, že bylo jen otázkou času než někdo přejde k transplantaci u člověka.
Transplantace srdce Roku 1964 v Mississippi James D. Hardy transplantoval šimpanzí srdce člověku. To však nebylo schopné přečerpávat tak velký objem krve a později selhalo. 1967 Shumway oznámil, že čeká na vhodného dárce srdce, aby mohl provést první transplantaci s lidskými srdci. Avšak předběhl ho Christiaan Barnard. Použil techniku vypracovanou Shumwayem a Lowerem. Transplantaci provedl 9. 12. 1967 v Kapském Městě v Jihoafrické Republice. Příjemce zemřel za 18 dní na pneumonii. Zajímavé bylo, že tehdy Barnard transplantoval navzdory rasové diskriminaci srdce míšence bělochovi. Tento čin však vyvolal bouřlivé reakce mezi právníky, lékaři i veřejností. Vznikly etické otázky typu: jak je možné přenést duši jednoho člověka do těla druhého. I přes to se strhla lavina operací, které však neměly velkou úspěšnost. Situaci popisuje shumwayův komentář: „Najednou se srdce transplantuje i v ústavech, kde by si člověk váhal nechat uzavřít defekt síňového septa“. Tehdy dosahovalo jednoleté přežití pacientů pouze 25 %. Dnes dosahuje jednoleté přežití 80 % pacientů, pětileté 70 % a desetileté 50 % pacientů. V roce 1970 přestaly všechny týmy kromě Shumwaye a Barnarda srdce transplantovat. Bohužel v tomto odvětví lékařská praxe předběhla výzkum, a tak výsledky transplantací byly katastrofální. Týmy, které srdce ještě transplantovaly, zvýšily důraz na výzkum. Koncem 70. let se tak potlačila imunosuprese pomocí antitymocytárního globulinu a hlavně ciclosporinu. Problém rejekce byl vyřešen a kardiochirurgie zažila znovu renesanci.
Umělé srdce Vývoj umělého srdce je nerozlučně spjat s vývojem umělé ledviny. Tímto vývojem se v 60. letech 20. století zabývali hlavně Michael DeBakey a Denton Cooley, působící v Houstonu. Oba neměli problém s publicitou a zdálo se, že jejich snaha vytvořit umělé srdce je vedena spíše honem za slávou. DeBakey poukazoval na to, že na vesmírný výzkum jsou poskytovány miliardy dolarů, zatímco lidé na Zemi umírají denně na selhání srdce. Vláda USA mu schválila grant na vývoj srdeční náhrady ve výši 40 milionů dolarů s cílem vytvořit umělé srdce do roku 1970. Jeho tým se tak snažil vyvinout náhradu, u které by mohly jednak odpadnout odmítavé imunitní reakce příjemce (které se jinak očekávaly při transplantaci biologického srdce), jednak zvýšit počet přeživších díky tomu, že by se nemuselo čekat na úmrtí vhodného dárce. Členem tohoto týmu byl konstruktér-mechanik Domingo Liotta, který sestrojil pulsní pumpičku o hmotnosti 340 g, poháněnou stlačeným vzduchem z vnějšího zdroje. Liotta však na jaře 1969 přeběhl do konkurenčního Cooleyho týmu, přičemž s sebou odnesl i tři exempláře srdeční náhrady. Cooley pak jednu z nich implantoval – příjemcem byl 47letý pacient Haskell Karp, v konečném stadiu srdečního selhání. Stalo se tak 4. dubna 1969 a šlo o vůbec první implantaci srdeční náhrady na světě. Pacient pak s náhradou strávil 64 hodin, než se podařilo sehnat biologické srdce od zemřelé mladé ženy, nicméně 32 hodin po implantaci nového srdce pacient zemřel na zápal plic. Událost měla nepříjemnou dohru, protože ambiciózní Cooley neměl k operacím potřebná svolení a schválení, navíc pacient předtím souhlasil pouze s přijetím umělé náhrady a ne živého srdce. Cooleyho obhajoba, že neměl jinou možnost jak pacienta udržet při životě, nebyla úspěšná a vdova na klinice vysoudila odškodnění 4 miliony dolarů.
Roku 1982 chirurg William DeVries implantoval první umělé srdce typu Jarvik-7. Pacient přežil 112 dní. Do roku 1991 bylo transplantováno asi 198 těchto umělých srdcí. Počáteční systémy byly velké a připojeny k pohonu, který byl mimo tělo pacienta. To bylo velmi nekomfortní a pacient byl ohrožen velkým množstvím infekcí. Ve zdokonalené formě se nyní implantuje pod názvem Cardiowest. V roce 2006 schválila FDA ke klinickému užívání první zcela implantované srdce. Všichni pacienti ale umřeli v průměru za 5 měsíců po implantaci. Obecně se pak srdeční náhrady používají jako dočasná řešení do doby, než se najde dárce biologického srdce.
V současnosti je srdeční chirurgie velmi rozšířená s nízkým rizikem. Všechny inovace vedou k tomu, že se kardiologické výkony spojené se sternotomií a použitím mimotělního oběhu budou provádět méně často. Otevřené operace budou přecházet do méně invazivních. Cílem je zachovat přednosti chirurgické léčby a zároveň snížit invazivitu zákroků tak, aby mohly konkurovat kardiologickému přístupu.
Transplantace srdce v Československu a Česku 9. července 1968 v Bratislavě provedli tým doktora Šišky vůbec první transplantaci srdce. Pacientka však zemřela po 6 hodinách na sále, pravděpodobně na odmítavou reakci organismu. V 70. a 80. letech dospěl k průkopnickým experimentům také profesor J. Vašků v Brně.
31. ledna 1984 v Praze na Institutu klinické a experimentální medicíny byla provedena první úspěšná transplantace v ČSSR, po které pacient žil dalších 13 let. IKEM se tak stal prvním institutem bývalého východního bloku, kde byl program transplantací zaveden. Druhé české transplantační centrum zahájilo činnost roku 1992 v Brně. Indikace srdeční transplantace a dlouhodobé potransplantační sledování jsou prováděny na pracovišti I. interní kardio-angiologické kliniky FN u sv. Anny v Brně. V prvních letech šlo v ČR pouze o ojediněle prováděné výkony, od počátku 90. let však dochází ke strmému nárůstu počtu operací.
Celkově je ČR se 4,7 transplantacemi na milion obyvatel ve světe na 8. místě.
Etické problémy spojené s transplantací Transplantace orgánů naráží na problém již v prvopočátku a to při úmrtí člověka. Definice smrti je totiž velice problematické téma. Existují tři roviny, které smrt vykládají takto: Koncepční rovina: Lidská smrt je ireverzibilní ztrátou toho, co je bytostně nejdůležitější pro přirozenost člověka. To však souvisí se základní otázkou filozoficko-teologickou. Co je to přirozenost lidské bytosti a jaké jsou její podstatné charakteristiky? Odpověď na tuto otázku se již bude lišit podle toho, jak je na lidskou bytost pohlíženo (zcela materiální fyzická jednotka, směsice těla a duše, zcela spirituální a pouze dočasně vtělená bytost). Tento ontologický aspekt pak bude ovlivňovat i výběr odpovědí ve vztahu k definici smrti. Kriteriologická rovina, kterou je však možné řešit až po vyřešení roviny první. Významné znaky člověka se spojují s funkcemi lidského organismu (tradičně srdce-cirkulace, plíce-dýchání, mozek-vědomí a integrace funkcí organismu). Rovina diagnostická, která definuje testy, jež určí ireverzibilní ztrátu funkcí, tedy smrt. Vždy je třeba definovat, v jaké úrovni diskuzí se pohybujeme, a vždy si je třeba uvědomit jejich vzájemnou provázanost s tím, že úroveň první je nejdůležitější.
Ve většině západních zemí panuje tato shoda: osoba je mrtvá tehdy, je-li postižena ireverzibilní ztrátou všech schopností integrovat a koordinovat fyzické a mentální funkce těla jako jednotky. To znamená, že smrt mozku je brána jako obecná smrt osoby. Rovněž definitivní zástava kardiopulmonálních funkcí vede během několika minut k ireverzibilní zástavě všech funkcí mozku a tudíž je taky považována za správné kritérium smrti. Definice smrti celého mozku je zakotvena v zemích, ve kterých se transplantace provádějí. S tímto názorem se shoduje i většina těch, co pokládají smrt za oddělení duchovního principu od těla, a kteří současně přiznávají, že tento okamžik nelze žádným způsobem změřit. Ireverzibilní ztráta všech mozkových funkcí však může vyloučit jakoukoliv nejistotu nebo pochybnost, jelikož potom už mizí i smysluplnost jiných životních funkcí.
Důležitý, avšak ne nepřekonatelný problém tkví ve sjednocení koncepcí smrti tak, jak je definují různé disciplíny-filozofie, teologie, právo, biologie, medicína. Okamžik smrti definován pro právní účely, smrt diagnostikovaná lékařem a představa smrti křesťanských teologů nemusí však stát ve vzájemném protikladu. Na druhé straně buddhisté předpokládají, že duše zemřelého je přítomna v mrtvém těle ještě nejméně tři dny po klinické smrti, a proto, je důležité počkat tři dny, než je možné prohlásit člověka za mrtvého pro účel odběru orgánů k transplantaci. Nejvíce se od této skutečnosti odlišují názory bioetiků, kteří se snaží změnit definici smrti člověka a prohlásit za mrtvého toho, jehož mozková kůra není funkční, bez ohledu na to, zda nižší centra fungují. Tato myšlenka se však pohybuje na velmi tenkém ledě a může být v rozporu s právy jednotlivce.