Какво е спряна анимация и възможно ли е да се въведе човек в нея

Какво е анабиоза и защо е необходима

анабиозаАнабиоза / Голяма руска енциклопедия - Това е временно спиране или забавяне на жизнените процеси на организма. За разлика от хибернация (хибернация) или вцепенение, в това състояние признаците на живот практически изчезват.П. Асфар, Е. Калция, П. Радермахер. Възможна ли е фармакологична, H2S-индуцирана „суспендирана анимация“ в интензивното отделение? / Критични грижи. Например, пулсът и дишането не могат да бъдат записани без специално оборудване. Всъщност спряната анимация е смърт със способността да се съживява.

Способни са на товаАнабиоза / Голяма руска енциклопедия в него попадат много организми: протозои, гъби, червеи, раци, мекотели и някои насекоми, земноводни и влечуги. Така че издържат° С. Хартман, б. Нусбаум, Е. Calzia et al. Газови медиатори и митохондриална функция: бъдещето на фармакологично индуцираната суспендирана анимация? / Граници във физиологията рязко влошаване на условията на живот, като например застудяване или суша, и след това се възстановяват.

Някои организми могат да останат в спряна анимация за дълго време. Така наскоро откритата океанска аеробика бактерии ДържаниЙ. Мороно, М. Ито, Т. Hoshino et al. Аеробният микробен живот продължава да съществува в киселинни морски седименти на възраст от 101,5 милиона години / Nature Communications в състояние на спрян живот от 4,3 до 101,5 милиона години. Тези организми изпадат в анабиоза, когато динозаврите все още бродят по Земята.

При хората анабиозата може да бъде полезна на първо място в медицината. Например, в спешни ситуации, когато трябва да спасите живота на пациента, а традиционните методи едва ли ще помогнат.

Често се споменава и анабиозаХ. Томсън. Жертвите с огнестрелно оръжие да бъдат прекратени между живот и смърт / New Scientist като начин за спасяване на живота на неизлечимо болни пациенти преди изобретяването на лекарства или астронавти по време на дълги експедиции. Въпреки това, дори учените да намерят безопасен начин да потопят човек в спряна анимация за дълго време, прекарайте десетки, стотици или хиляди години в състояние, близко до на смъртта, едва ли е възможно. В такива ситуации хибернацията със забавяне на жизнените процеси изглежда е предпочитаният вариант.

Защо не можете просто да замразите човек

Някои организми, като ембриони, бактерии, вируси, клетки, са доста лесни за влизане в състояние на суспендирана анимация: достатъчно е просто да ги замразите. Използват гоАнабиоза / Голяма руска енциклопедия биолози и лекари при създаването ваксини, запазване на тъкани и органи, сперматозоиди и яйцеклетки.

При хората този трик няма да работи – в тялото ни има твърде много вода. Когато замръзнеС. Амстиславски, С. ла Фалза. Крионика: митове и реалност / В защита на науката No2 (кристализира) при минусови температури, тъканите се увреждат, притока на кръв спира и настъпва смърт.

Човек може да оцелее, ако изпадне в състояние, подобно на спряна анимация. При ниска, но не отрицателна температура, жизнените процеси спират, но повечето от тъканите остават непокътнати.

Интересното е, че това се случи дори естествено без участието на лекари и учени. И така, през 1999 г. шведската лекарка Анна Богенхолм се провалиМ. Гилбърт, Р. Бусунд, А. Skagseth et al. Реанимация от случайна хипотермия от 13 7 °C със спиране на кръвообращението / The Lancet под леда, каране на ски и прекарано в студ вода 80 минути. Телесната температура падна до 13,7 °C и сърцето спря. Лекарите вентилирали органите, свързали момичето с апарат сърце-бял дроб. В резултат на това Богенхолм се възстанови напълно, въпреки че по-късно имаше проблеми поради факта, че някои от нервите на ръцете и краката й бяха умрели.

Подобен инцидент се случиД. Dovey. Спряна анимация? Как едно момче оцеля 15 минути в капан под лед в замръзналото езеро / Medical Daily през 2014 г. в САЩ. 14-годишното момче от Мисури Джон Смит падна през леда и беше в студена вода за 15 минути. След като е откаран в болницата, той не реагира още 27 минути. кардиопулмонална реанимация. Лекарите обаче успяха да спасят човека с помощта на приблизително същите мерки, които някога бяха използвани в ситуацията с Богенхолм.

Как можете да поставите човек в спряна анимация

Учените разглеждат два начина.

1. С хипотермия

Не можете да замразите човек, но можете да го охладите. И въпреки че звучи налудничаво, такъв трик може да бъде полезен при лечението на ранените със страхотно загуба на кръв.

Вътрешните органи на такива жертви най-често спиратС. Тишърман, Х. Лампа. Rhee et al. Развитие на спешното запазване и реанимация при сърдечен арест от клинично изпитване на травма / Journal of Trauma and Acute Care Surgery работят поради липса на кислород и хората умират. Например мозъчните клетки започват да умират след пет минути кислороден глад. Въпреки това, ако тялото се охлади рязко до около 10-15 ° C, клетките могат на живо още няколко часа - процесите в тях ще се забавят. Това ще даде на медиците допълнителни минути, за да откарат пациента в болницата.

По време на процедурата кръвта на жертвата се изпомпва и студен (2–4 ° C) физиологичен разтвор се прекарва през аортата през вените му. Телесната температура ще започне да спада бързо (2 ° C в минута), жизнените процеси ще се забавят и сърцето ще спре. В този случай клетките ще консумират значително по-малко кислород и няма да бъдат унищожени. След края на операцията пациентът постепенно ще бъде обезкървен и реанимиран.

Въпреки че звучи като фантазия, план като този може да работи.

Тази технология е тествана за първи пътх. ву, Т. Драбек, П. М. Кочанек и сътр. Индуцирането на дълбока хипотермия за спешно запазване и реанимация позволява непокътнато оцеляване след сърдечен арест в резултат на продължителен смъртоносен кръвоизлив и травма при кучета / кръвообращение върху кучета през 2005 г. Животните с тежко кървене бяха разделени на няколко групи. Единият беше подложен на рутинна сърдечно-белодробна реанимация, докато хирургът се опита да спре кръв. Други се пълниха с физиологичен разтвор вместо кръв, температурата беше понижена и сърцето беше спряно, а след това се направи операция и кръвообращението беше възстановено. Общо животните са били в „охладено“ състояние за 12 или 36 часа. Нито едно куче не е оцеляло в групата за CPR и 12 от 14 в групите за спряна анимация. Въпреки че животните всъщност умираха почти три часа, мозъците им не бяха засегнати.

Друго подобно преживяване бешеХ. Лампа. Ри, К. Honma et al. Влияе ли скоростта на затопляне от дълбока хипотермична арест върху резултата при свински модел на смъртоносен кръвоизлив? / The Journal of Trauma: наранявания, инфекции и критични грижи през 2006 г. на прасета. Те също предизвикаха силно кървене и след това се потопиха в спряна анимация. Животните оцеляват в 90% от случаите със средна скорост на връщане към нормална температура от 0,5 °C в минута. В същото време сърцата им в повечето случаи стартираха от само себе си след обратното пълнене с кръв. Опитните прасета също не показват увреждане на мозъчната активност.

Този метод получиП. Асфар, Е. Калция, П. Радермахер. Възможна ли е фармакологична, H2S-индуцирана „суспендирана анимация“ в интензивното отделение? / Критични грижи наречена "Спешно запазване и реанимация" (EPR). Въпреки че има вероятност той да работи при хора, опасностите, свързани с EPR, все още не са напълно разбрани. Така че хипотермията може да доведе до промяна в киселинно-алкалния баланс на тялото, нарушения на кръвосъсирването и влошаване на имунитет.

С помощта на сероводород

Подобни резултати могат да се постигнат без кръвопреливане и охлаждане на тялото. За да направят това, учените се опитват 1. П. Асфар, Е. Калция, П. Радермахер. Възможна ли е фармакологична, H2S-индуцирана „суспендирана анимация“ в интензивното отделение? / Критични грижи
2. ° С. Хартман, б. Нусбаум, Е. Calzia et al. Газови медиатори и митохондриална функция: бъдещето на фармакологично индуцираната суспендирана анимация? / Граници във физиологията предизвикват състояние, подобно на суспендирана анимация с несмъртоносни дози сероводород и други газове. Правилно изчислената концентрация на теория ще намали консумацията на кислород от клетките на тялото, поради което жизнените процеси отново се забавят значително.

През 2005 г. група американски учени съобщихаЕ. Блекстоун, М. Морисън, М. б. Рот. H2S предизвиква състояние, подобно на суспендирана анимация при мишки / Наука, който успя да предизвика успешно понижаване на телесната температура при мишки. Опитните животни бяха оставени в специална камера за шест часа, в която след това се подаваха частици сероводород. Концентрацията беше около 10% от смъртоносен за човек.

В рамките на първите пет минути от експеримента телесната температура на мишките падна до 13°C, сърдечната им честота се забави от 500 на 200 удара в минута, а дихателната им честота спадна от 120 до 25 вдишвания в минута.

Доставката на обикновен въздух без сероводород постепенно върна животните към нормалното състояние. По-късно бяха проведени допълнителни експерименти, които показаха, че потапянето на гризачи в суспендирана анимация с помощта на газ може да се използва и при тежко кървене. Така че беше възможно да се намали смъртността от липса на кислород при мишки. Още учени са открили° С. Хартман, б. Нусбаум, Е. Calzia et al. Газови медиатори и митохондриална функция: бъдещето на фармакологично индуцираната суспендирана анимация? / Граници във физиологиятаче водороден селенид (H₂Se).

Въпреки това, такива експерименти при по-големи животни, прасетаДж. Ли, Г. Джанг, С. Cai et al. Ефект на инхалирания сероводород върху метаболитните реакции при анестезирани, парализирани и механично вентилирани прасенца / Педиатрична критична медицина и овцеП. Хаузи, В. Бележка, б. Chenuel et al. Индуциран от H2S хипометаболизъм при мишки липсва при седирани овце / Респираторна физиология и невробиология, не бяха успешни. Метаболизмът им не се забавя. Оказа се, че проблемът е в различната скорост на метаболизма при големите и малките бозайници. Докато мишките, с техния бърз метаболизъм, могат да бъдат вкарани в спряна анимация за минути, прасетата и овцете отнемат много повече време, за да се разпространи газът в тялото. Въз основа на тези наблюдения учените стигнаха до заключението, че хибернация с помощта на сероводород е малко вероятно да бъде предизвикана при хората в случай на спешност.

Може би методът на сероводород ще работиП. Асфар, Е. Калция, П. Радермахер. Възможна ли е фармакологична, H2S-индуцирана „суспендирана анимация“ в интензивното отделение? / Критични грижиако остане още време. Така че все още се наблюдава известно намаляване на температурата и консумацията на кислород при прасетата, но само след 10 часа излагане на газ. Има и предположение, че комбинацията от хипотермия и сероводород може да даде бърз и осезаем резултат.

Успяхте ли да направите това с човек?

Разработчиците на хипотермичния метод - Самюел Тишърман и неговият екип от лекари - решават да преминат от експерименти с животни към експерименти върху хора. През 2014 г. Американската администрация по храните и лекарствата одобри за първи пътХ. Томсън. Жертвите с огнестрелно оръжие да бъдат прекратени между живот и смърт / New Scientist такава изследователска програма.

Според нея е трябвало да се сравни преживяемостта на 10 пациенти, реанимирани от дежурни следователи, използващи хипотермия, с 10, които са били спасени по конвенционални методи. Това трябваше да са хора с огнестрелни или прободни рани и много кръвозагуба, чието сърце спряна не по-късно от пет минути преди началото на процедурата. Самият експеримент стана възможен само защото просто няма други методи за спасяване на такива пациенти.

Намирането на подходящи пациенти обаче се оказа трудно и екипът на Тишърман успя успешно да вкара човек в спряна анимация за първи път само пет години по-късно, през 2019 г. Ученият съобщиХ. Томсън. Ексклузивно: Хората, поставени в спряна анимация за първи път / New Scientist в интервю за списание New Scientist. Тишърман обаче не каза, оцеляаз проба. Хората са въведени в спряна анимация за първи път / The Guardian търпелив или не. Все още не са известни нито съдбата на мъжа, нито по-нататъшните резултати от EPR проучването. От 2019 г. Тишърман излизаС. А. Тишърман. Спешно запазване и реанимация при спиране на сърцето от травма / Анали на Нюйоркската академия на науките има само една статия по тази тема, в която не разказа нищо ново.

Когато учените могат да поставят хората в хибернация безопасно и за дълго време

Всъщност никой не знаеХ. Томсън. Ексклузивно: Хората, поставени в спряна анимация за първи път / New Scientist. Резултатите от първото приложение на хипотермична суспендирана анимация при хора все още дори не са очертани.Спешно запазване и реанимация (EPR) за спиране на сърцето от травма (EPR-CAT) / ClinicalTrials.gov в научни публикации. Самото EPR проучване също не е завършено - краят е предвиден за 2022 г. То обаче вече е отложено заради пандемията.

Засега нямаме данни как човешкото тяло реагира на спряна анимация.

Много потенциални опасности, например, все още не са проучени. По този начин човешките клетки могат да бъдат увредени и при излизане от състоянието на хипотермична анабиоза, когато се възстановява притока на кръв. И колкото по-дълго са без кислород, толкова по-лошо е нараняването. Самият Тишърман казва, че с помощта на специални препарати този ефект може да бъде изгладен, но причините за появата му все още не са напълно изяснени. Поради това не е известно дали е реалистично тялото да се държи охладено повече от два часа.

Въпреки това, ако EPR тестовете са успешни и учените намерят начин да намалят негативните му ефекти и да поддържат това състояние за дълго време, спряната анимация ще се превърне от фантазия в реалност. Но това очевидно няма да стане скоро.