Достигая звёзд: возможен ли анабиоз человека

Выиграли время: ученые впервые погрузили человека в анабиоз

Достигая звёзд: возможен ли анабиоз человека

Ученые из Мэрилендского университета в Балтиморе впервые смогли погрузить человека в анабиоз. Об успехах руководитель проекта Сэмюэль Тишерман рассказал на симпозиуме Нью-Йоркской Академии Наук.

Анабиоз — временное замедление или прекращение жизненных процессов в организме под воздействием внешних или внутренних факторов. К нему способны многие растения и животные, кроме того, искусственно в анабиоз можно погружать человеческие эмбрионы.

Однако введение в анабиоз человека до сих пор не было реализовано.

Результаты первых исследований в этой области появились в 1990-х годах. Ученые погружали животных в анабиоз, охлаждая их тело и заменяя кровь солевым раствором. Им удалось добиться определенных результатах в том числе и на крупных животных — свиньях и собаках.

Исследования показали, что свиней с тяжелыми травмами можно держать в анабиозе до трех часов. Успехи в экспериментах позволили говорить о возможности погружения в анабиоз и людей.

К исследованиям в этой области Тишермана подтолкнул случай на заре его карьеры — молодые люди подрались из-за ботинок для боулинга, и один из них, здоровый юноша, погиб от удара ножом в сердце.

«Мы могли бы спасти его, если бы у нас было достаточно времени», — вспоминал Тишерман.

Тогда он начал искать способы, которые дали бы врачам больше времени на спасение жизни пациента.

При нормальной температуре клеткам человеческого организма необходимо постоянное снабжение кислородом. После остановки сердца мозг способен продержаться лишь пять минут — затем начинаются необратимые изменения. Однако понижение температуры тела замедляет клеточные процессы, и кислорода требуется меньше.

При введении человека в анабиоз его тело охлаждается до 10 градусов. Солевой раствор закачивается в аорту. Выживаемость людей, которые становятся жертвами ножевых ранений или перестрелок, не превышает 5%, но такая «консервация» может повысить их шансы.

В 2014 году был разработан регламент экспериментов над людьми. Испытания на людях дозволяются только в том случае, если пациент совершеннолетний, у него есть проникающее ранение, в течение пяти минут после прибытия в больницу у него останавливается сердце и он не реагирует на реанимационные мероприятия.

Профессор Тишерман стоял у истоков метода вместе с австралийским анестезиологом Питером Сафаром, ныне скончавшимся. В 2014-2016 годах он вел работу в Питтсбургском университете, но так и не дождался подходящих пациентов для исследований.

Тогда он перебрался в Балтимор, где уровень насильственных преступлений выше. В 2018 году Тишерман заявил, что у него уже есть определенные результаты и он огласит их в течение следующих двух лет. И вот, наконец, это произошло.

По словам Тишермана, через процедуру прошел как минимум один пациент.

Человек, получивший ранения, пробыл в анабиозе два часа. Врачи прооперировали его, а затем вновь запустили сердце.

Однако ученый не сообщает, выжил ли в итоге пациент.

Тишерман подчеркивает, что его работа не имеет отношения к погружению людей в анабиоз для космических полетов. Полноценная гибернация в полете — крайне отдаленная перспектива, вместо этого в NASA изучают способы введения астронавтов в состояние, близкое к оцепенению, чтобы замедлить метаболизм на длительный период.

«Мы же пытаемся выиграть время для спасения жизни», — объясняет Тишерман.

Исследователь планирует провести 10 операций с погружением человека в анабиоз и сравнить с 10 случаями, когда людей с аналогичными травмами спасали без этой процедуры. Подробных результатов следует ждать не раньше конца 2020 года.

Пока не ясно, сколько времени можно держать человека в анабиозе. При выходе из него в клетках происходит ряд химических реакций, которые приводят к повреждениям, и чем дольше клетки остаются без кислорода, тем повреждений больше. Их можно компенсировать медикаментозно, но для этого нужно точно установить все их причины.

«Введение в анабиоз — это попытка спасти умирающего пациента, резко понизив температуру его тела и заставив его организм работать медленнее. Бывают ситуации, когда на спасение жизни остается несколько секунд, но их можно растянуть в минуты, — комментирует доклад анестезиолог Кевин Фонг.

— Кардиохирурги делают нечто очень похожее в течение десятилетий, теперь же речь идет о продвижении этой техники дальше, в отделения неотложной помощи или, может быть, даже в полевые условия. В неотложной медицине мы всегда пытаемся размыть грань между жизнью и смертью, обрести надежду там, где ее раньше не было.

Если задумка Тишермана сработает, это изменит правила игры».

Источник: //www.gazeta.ru/science/2019/11/21_a_12824942.shtml

Можно ли погрузить человека в спячку?

Достигая звёзд: возможен ли анабиоз человека

Ни один фильм о межзвездных путешествиях не обходится без погружений в глубокий сон.

«Прометей», «Пассажиры», везде мы видим, как главные герои пробуждаются в кабинах гибернации, перезапускают свою хрупкую физиологию из длительного состояния неподвижной окаменелости — зачастую с извержением желудочных жидкостей, то есть попросту рвотой. Этот жестокий процесс, судя по всему, имеет смысл.

В конце концов, люди не погружаются в спячку по своей природе. Но небольшая группа ученых пытается побороть природу и погрузить человека в искусственную спячку. В случае успеха они могут отсрочить старение, вылечить опасные для жизни болезни и вывести нас на Марс и за его пределы.

Космос слишком большой для обычных путешествий сквозь него.

На прошлой неделе группа экспертов собралась в Новом Орлеане, чтобы изучить возможность погружения людей в «синтетическую» гибернацию, то есть искусственную спячку. Ученые учатся у природы, пытаясь понять факторы, которые приводят к гибернации и повторному пробуждению у животных.

Что такие гибернация

Что может быть лучше для преодоления долгих отрезков жизни в условиях угрожающего холода и нехватки еды, чем погружение в глубокую бессознательность? Большая часть животного мира уходит в зимнюю спячку: медведи, белки, ежи. Даже наши двоюродные братья из приматов, толстохвостые лемуры, резко снижают уровень метаболизма, когда запасы пищи сокращаются.

Как насчет нас? Хотя мы, к сожалению, не погружаемся в спячке, некоторые «чудеса» предполагают, что метаболическое глубокое замораживание может помочь сохранить наши поврежденные тела на благо будущего.

Можно ли добраться до космоса без большой ракеты?

В 1999 году радиолог Анна Багенхольм провалилась под лед во время катания на лыжах в Норвегии. К моменту спасения, она была подо льдом более 80 минут. По общему мнению, клинически она была мертва — ни дыхания, ни пульса. Температура ее тела упала до беспрецедентных 13,7 градуса по Цельсию.

Однако когда врачи постепенно нагревали ее кровь, тело медленно заживало. На следующий день сердце было перезапущено. Через двенадцать дней она открыла глаза. В конечном итоге она полностью восстановилась.

Случай Багенхольм — лишь одна из подсказок к тому, что у людей есть способность восстанавливаться из сильно подавленного метаболического состояния. В течение многих лет врачи применяли лечебную гипотермию, понижая температуру тела на несколько градусов в течение нескольких дней, чтобы помогать пациентам справляться с травмами мозга или эпилепсией в замедленном состоянии.

Быстрое охлаждение помогает сохранить ткани, которые были отрезаны от кровоснабжения, поэтому они требуют меньше кислорода для функционирования. В Китае эксперименты удерживали людей в замороженном состоянии до двух недель.

Обещание терапевтической гипотермии настолько большое, что в 2014 году NASA заключило партнерство с SpaceWorks из Атланты и предоставило предварительное финансирование гибернатору для космических путешествий для миссии на Марс.

Хотя полет в космос длится всего несколько месяцев, помещение астронавтов в неактивное состояние может сильно сократить необходимое количество пищи и размер среды обитания.

Погружение в сон может также предотвратить серьезные побочные эффекты от низкой силы тяжести, такие как изменения в токе спинномозговой жидкости, негативно влияющей на зрение.

Прямая стимуляция мышц, которую любезно будет осуществлять колыбель гибернации, может предотвратить потерю мышц в условиях нулевой гравитации, а глубокое состояние бессознательности может потенциально свести к минимуму психологические проблемы, такие как скука и одиночество.

Как новая лунная станция поможет нам добраться до Марса и дальше?

Проект перешел во вторую стадию финансирования, но к нему осталось много вопросов. Один из них связан с тем, что длительная гипотермия ужасно сказывается на здоровье: могут появляться сгустки крови, кровотечение, инфекция, печеночная недостаточность. На космическом корабле без сложных медицинских приспособлений эти осложнения могут быть фатальными.

Другая проблема заключается в том, что мы не до конца понимаем, что происходит с животным, когда оно переходит в спячку. Именно это пытались решить на конференции в Новом Орлеане.

Биологическое вдохновение

Доктор Ханна Кэри из Университета Висконсина считает, что возможность погружения людей в спячку нужно искать не в медицине, а в природе.

Кэри изучает привычки гибернации наземной белки, мелкого всеядного грызуна, который бродит по североамериканским прериям. С конца сентября до мая наземная белка зимует в подземных норах, переживая суровые зимы.

Так выглядит разница между космическими объектами. Только представьте себе какое между ними расстояние.

«Тот факт, что гибернация возможна в родословной приматов, делает возможными биомедицинские открытия, применимые к людям», говорит она.

Одно из любопытных наблюдений, сделанных Кэри, состоит в том, что низкий уровень метаболизма не длится всю зиму. Периодически спящие животные выходят из состояния оцепенения на полдня, повышая температуру своего тела до нормального уровня. Однако животные все еще не едят и не пьют в течение этих периодов.

«Первоначально спячка считалась продолжением сна, но физиологически она отличается, потому что ваш метаболизм полностью замедляется, хоть и сохраняется», говорит оксфордский нейробиолог доктор Влад Вязовский, выступавший на конференции. «Торпор (оцепенение), этот чрезвычайный метаболический вызов, похоже, что-то делает с мозгом или телом, совмещая сон с восстановлением».

Нейробиологи давно пытаются собрать полный список преимуществ сна. К примеру, исследования показывают, что сон помогает мозгу очистить токсичные отходы в лимфатической системе и позволяет «перезагрузиться» синапсам мозга. Если спячка сама по себе приводит к состоянию недосыпа, может ли периодическое погружение в сон с этим помочь?

Мы пока не знаем. Но Кэри считает, что результаты исследований животных показывают, что в поисках человеческой гибернации изучение биологии природных гибернаторов даст больший результат, чем применение медицинских практик на основе гипотермии, то есть переохлаждения.

Искусственное погружение в сон

В то время как Кэри и Вязовский исследуют, как спячка помогает животным оставаться здоровыми, доктор Маттео Серри из Университета Болоньи в Италии выбрал несколько иной путь: как искусственным путем вызвать оцепенение у животных, которые не прибегают к спячке?

Ответ может скрываться в небольшой группе нейронов в области мозга raphe pallidus. Поскольку метаболизм резко замедляется во время спячки, гормональные и мозговые механизмы, вероятно, запускают этот процесс.

Еще в 2013 году его команда ученых была одной из первых, кто погрузил крыс в состояние спячки. Обычно эти животные не спят зимой. Им вводили химическое вещество в raphe pallidus, чтобы ингибировать активность нейронов. Эти нейроны обычно участвуют в «терморегуляторной защите от холода», говорит Серри, то есть вызывают биологические реакции, противодействующие снижению температуры тела.

Затем крыс помещали в темную, холодную комнату и кормили пищей с высоким содержанием жиров — она, как известно, снижает скорость метаболизма.

Выключение защитных нейронов на шесть часов приводило к резкому падению температуры в мозгах крыс. Их сердечные ритмы и артериальное давление также замедлялись и снижались. В конце концов, рисунок волн мозга стал напоминать рисунок волн животных в состоянии естественной спячки.

Человек должен высыпаться.

Самое интересное было в том, что когда ученые прекратили «лечение», крысы восстановились — уже на следующий день у них не было признаков аномального поведения.

Предыдущие попытки вызвать торпор у животных, которые не впадают в спячку, потерпели неудачу, но в этом исследование было показано, что ингибирование нейронов в raphe pallidus имеет важное значение для индуцирования торпороподобного состояния.

Если эти результаты будут подтверждены на примере более крупных млекопитающих, появится смысл переходить и к погружению в спячку людей. Серри и другие работают над дальнейшим анализом контроля мозга над оцепенением и как взломать его, чтобы погрузить мозг в спячку.

Погружение человека в состояние спячки, гибернации, анабиоза — называйте это как хотите — еще далеко от реальности. Но результаты исследований постепенно выявляют молекулярные и нейрональные факторы, которые могут в теории обеспечить нам состояние глубокой заморозки.

Согласитесь, это было бы интересно. Расскажите в нашем чате в Телеграме.

Источник: //Hi-News.ru/research-development/anabioz-v-kosmose-mozhno-li-pogruzit-cheloveka-v-spyachku.html

Анабиозный сон человека опробовал доктор Сэмюэль Тишерман

Достигая звёзд: возможен ли анабиоз человека

Кинематограф оказывает наибольшее влияние на современную культуру. Многие благодаря фильмам и сериалам изучают другие языки, просматривая их в оригинале. Другие узнают новые юридические и медицинские термины, повышая таким образом свои познания в этих сферах.

В различных фильмах в последнее время стали описывать анабиоз. Большинство не очень хорошо понимают значение данного термина, а слышать его могли в популярных зарубежных фильмах, среди которых «Чужой» и «Аватар».

Чаще всего анабиоз сравнивают с сильным сном, который напоминает гибель человека. Однако данное описание также идеально подойдет к летаргии, при которой человек действительно кажется погибшим.

При этом состояние анабиоза является защитной и запланированной реакцией, которая помогает переживать различные неприятные обстоятельства.

При анабиозе все процессы, которые привычны для организма, начинают замедляться до такого состояния, что могут пропасть внешние признаки жизни. Это и является принципом анабиоза. Чаще всего такое состояние проявится при ухудшении окружающей среды и его можно наблюдать у многих видов бактерий и грибов.

Наиболее распространен анабиоз у пустынных созданий, которые благодаря ему способны спокойно переживать высокий температурный режим. Также отличительной чертой анабиоза считается тот факт, что он не наступает навсегда, а проходит после того, как внешние условия станут более благоприятными для организма.

Поэтому по сравнению с летаргией, никакие дополнительные усилия для восстановления от данного состояния применять не приходится.

Научные споры

Ученые по сегодняшний день продолжают спорить о том, к какому виду борьбы против тяжелых природных условий стоит относить сам анабиоз. Многие даже кардинально по разному определяют значение данного термина. Более того, многие не согласны с тем, что часть ученых хотели бы считать его некоей вариацией зимней спячки.

Ввиду того, что многие процессы жизнедеятельности являются замороженными, спячку готовы рассматривать в качестве неполного либо частичного анабиоза. Сторонники данной теории напоминают, что при анабиозе у животных отсутствует аппетит, они не могут испражняться и легко переносят различные температуры.

При этом их сердце продолжает биться, а некоторые биохимические процессы и вовсе не останавливаются.

Касательно приостановки жизненных процентов  у животных хладнокровного класса, этот момент все без исключения согласны относить к состоянию анабиоза.

Причиной такого единого согласия является тот факт, что перед впадением в данное состояние лягушки начинают вырабатывать свои антифризы, которые помогают предотвратить кристаллизацию воды внутри организма. В случае, если бы она кристаллизовалась, произошел бы разрыв мембран клеток и животное погибло.

При анабиозе у лягушек происходит остановка сердца и перестают работать почки, дыхание также отсутствует.  Касательно белка, он у них наиболее уязвимым в организме, поэтому он начинает преобразовываться в гидрогель, который очень сильно напоминает сухой желатин.

Во время состояния анабиоза лягушек невозможно отличить от мертвых животных, однако при наступлении тепла их организм начинает восстановление всех функций и запускается биение сердца.

Перспективы для человека

Если когда-нибудь станет возможным анабиоз человека, медицина немедленно перейдет на следующую ступень. Можно будет сохранять организм пострадавшего в целостности до получения возможности его вылечить. Вполне доступными окажутся межзвездные путешествия (вспоминаем опять космическо-фантастические фильмы). Однако в ближайшем будущем ожидать такого прорыва не приходится.

Врачи ввели пациента в состояние анабиоза, чтобы сделать операцию

В случае тяжелых ранений с большой кровопотерей у пациента очень мало шансов на выживание. У медиков есть всего несколько минут на проведение операции, и в 95% случаев она оканчивается летальным исходом. В таких случаях способно помочь введение человека в состояние анабиоза, считают сотрудники Высшей школы медицины Университета Мэриленда.

Как пишет New Scientist, доктор Сэмюэль Тишерман с коллегами опробовали технику экстренной консервации и реанимации (EPR). Согласно методике, кровь в сосудах умирающего пациента быстро меняли на охлажденный физраствор, опуская температуру тела больного до 10-15 градусов Цельсия.

Это замедляло все процессы в организме, что давало хирургам два часа на оперативное вмешательство. В состоянии анабиоза мозговая деятельность пациента практически прекращается, так как клетки почти не нуждаются в кислороде.

Проведя операцию, врачи восстанавливали температуру тела и запускали сердце больного.

“Я хочу пояснить, что мы не пытаемся отправить людей на Сатурн”, – говорит Тишерман. – Мы пытаемся выиграть время, чтобы спасти жизнь”.

Источник: //pronedra.ru/anabioznyj-son-cheloveka-oproboval-doktor-semyuel-tisherman-430369.html

Мед-Центр Здоровье
Добавить комментарий