Основное предположение Бигелоу заключалось в том, что охлажденные ткани тела будут потреблять меньше кислорода. Чтобы проверить свою гипотезу, он работал с собаками, понижая температуру тела и отслеживая уровень кислорода у них в крови. Первые эксперименты проводились в огромной морозильной комнате с температурой — 9 °C, однако Бегилоу и его коллеги вскоре устали от необходимости каждый раз перед входом в морозильную камеру одеваться, словно полярники, и вместо этого стали просто помещать собак в ванну со льдом. Результат был неожиданным: уровень потребления кислорода не падал, а, наоборот, увеличивался. В конце концов стало понятно, что данное отклонение было вызвано тем, что животные начинали дрожать, в результате чего значительно ускорялся обмен веществ. Когда правильно подобранной анестезией дрожь удалось подавить, то оказалось, что уровень потребления кислорода действительно постепенно падает по мере уменьшения температуры тела — в точности как и предсказывал Бегилоу.
Следующие несколько лет Бигелоу вместе с коллегами тщательно изучал физиологические последствия гипотермии. Он обнаружил, что может охлаждать собак без вреда для их здоровья до 20 °C. Дальнейшее снижение температуры приводило к риску фибрилляции — опасного состояния, при котором мышечные волокна сердца перестают сокращаться в унисон и начинаются беспорядочные спазмы. С понижением температуры падал и пульс: охлажденным до 30 °C собакам было достаточно лишь пятидесяти процентов от их обычного уровня потребления кислорода, а при 20 °C хватало и двадцати процентов. К 1949 году было уже достаточно известно о реакции организма на холод, чтобы сделать операцию на открытом сердце собаки. Животных вводили в наркоз, а затем охлаждали до 20 °C — при этой температуре потребность в дальнейшем введении анестетиков отпадала, так как гипотермии достаточно для поддержания наркоза. Собакам вскрывали грудную клетку и на магистральные кровеносные сосуды устанавливали зажимы, чтобы перекрыть кровообращение. Потом делался разрез на самом сердце, и вот наконец у людей впервые появилась возможность увидеть живое сердце изнутри. «Как же волнительно было заглянуть внутрь бьющегося сердца! — написал Бигелоу тридцать лет спустя. — Какой же это мощный, энергичный орган».
Ему не терпелось воспользоваться полученным опытом и провести операцию теперь уже на человеке, однако, к сожалению, такой возможности ему не представилось: местные кардиологи не хотели подвергать своих пациентов новой рискованной процедуре. Бигелоу и его коллеги очень расстроились, узнав, что Джон Левис уже сделал первую в мире операцию на открытом сердце с использованием гипотермии, а хирург Чарльз Бэйли повторил его успех несколько месяцев спустя.
Эксперименты Бигелоу заложили основу для проведения операций на сердце с применением гипотермии, а Генри Свон стал первым, продемонстрировавшим полный потенциал такой операции. Подобно Бигелоу, он был выдающимся военным хирургом во Франции. Его участие в лечении солдат со страшными ранениями и серьезными повреждениями кровеносных сосудов стало незаменимым опытом в подготовке к дальнейшим операциям на сердце. Свон был знаком с работой Джона Гиббона, однако полагал, что сложная конструкция аппарата искусственного кровообращения, а также его стоимость и связанные с его применением риски значительно перевешивают пользу, которую от него можно получить. Гипотермия была куда более простым методом — для нее не требовалось громоздкого оборудования и больших финансовых затрат. В своей больнице в Денвере Свон провел невероятно успешную серию операций, целенаправленно выбирая пациентов, которым невозможно было помочь никакими другими существовавшими на тот момент в хирургии методиками — только их безнадежным состоянием он мог оправдать проведение этой малоизученной процедуры. Среди его первых пятнадцати пациентов были дети с дефектом перегородки сердца, однако он также попытался помочь людям со стенозом легочной артерии — патологией, при которой сужается просвет этого сосуда на выходе из сердца. Тринадцати пациентам операция помогла, и только один умер на операционном столе.
Операции с применением гипотермии были невероятным зрелищем — по степени напряженности они уступали разве что тем временам, когда хирурги ампутировали ноги без анестезии. Пациента вводили в наркоз и подключали к мониторинговому оборудованию, а также к аппарату искусственной вентиляции легких. Затем его помещали в ванну с прохладной водой — так начинался процесс охлаждения. Далее, чтобы ускорить падение температуры, в воду добавляли кубики льда. Пациента доставали из ванны в тот момент, когда температура его тела была на несколько градусов выше необходимых 28 °C, поскольку еще какое-то время после извлечения из ванны она все еще продолжала падать. После этого пациента насухо вытирали и перемещали на операционный стол. Когда грудная клетка была вскрыта и хирург был готов разрезать сердце, искусственная вентиляция легких прекращалась, а на магистральные сосуды ставились зажимы, чтобы воспрепятствовать попаданию крови в сердце. После этого хирург располагал временем от восьми до десяти минут, чтобы закончить операцию, прежде чем жизнь пациента окажется в опасности. В операционной Бигелоу анестезиолог каждую минуту сообщал, сколько времени прошло с начала операции и, соответственно, осталось до критических десяти минут, тем самым создавая еще более напряженную атмосферу. Для проведения сложной операции в подобных условиях от хирурга требовались небывалая сноровка, скорость, максимальное мастерство и несгибаемая уверенность в своих силах. Даже Свон, который сотню раз оказывался в подобных ситуациях, признавался, что «пугался до смерти» каждый раз, когда оперировал.
Операции Свона по поводу разных заболеваний на сердце стали новой вехой в хирургии. Рассказывая в своей статье о первых пятнадцати пациентах, Свон отметил, что опроверг утверждение Стивена Паже о том, что операции на сердце никогда не станут безопасными: «Если есть хоть малейший шанс, — написал он, — сердце продолжает биться». Вместе с тем многие все равно были настроены скептически: казалось странным подвергать человека смертельной опасности ради того, чтобы попытаться спасти от другой. Рассел Брок, хоть и был впечатлен результатами операций Свона, заявил: «Я не могу заставить себя поверить, что подобная процедура может навсегда занять в хирургии свое место», презрительно добавив, что один только вид ванны со льдом в операционной был «непривлекательным как с эстетической, так и с медицинской точки зрения».
Мнение таких авторитетных специалистов, как Брок, имело огромный вес, однако нелепо было критиковать новую методику, руководствуясь эстетическими соображениями. Гораздо более существенным доводом против гипотермии был тот факт, что на выполнение своей работы она давала врачу лишь десять минут. Хирург из Амстердама Ите Борема нашел способ продлить этот безопасный период до получаса. Сделал он это за счет проведения операции с использованием гипотермии в камере высокого давления, вроде тех, что применяются для декомпрессии глубоководных водолазов. Когда пациенты вдыхали воздух под давлением, в три раза превышающим атмосферное, происходило насыщение тканей кислородом, благодаря чему значительно увеличивалась способность переносить остановку кровообращения. Было сделано несколько таких успешных операций, однако хирурги очень не любили работать в камере — в этой хваленой жестянке: от высокого давления у них болели уши и носовые пазухи, и к тому же после каждой операции было необходимо проходить долгий процесс декомпрессии. Было сконструировано еще несколько подобных камер высокого давления, однако немалая стоимость и неудобства, связанные с их применением, значительно перевешивали пользу.
