К другим планетам. Найден способ пережить долгий космический полет
В отличие от некоторых животных человек не умеет впадать в спячку и замедлять метаболизм. Однако это пригодилось бы для срочных хирургических операций или, например, когда надо спасти рабочих, заблокированных в шахте. Кроме того, без анабиоза немыслимы будущие межпланетные путешествия. В конце прошлого года ученые ввели в такое состояние пациента с огнестрельным ранением живота. Он выжил. РИА Новости разбирается, сколько времени можно провести в искусственной спячке и есть ли у этого неприятные последствия.
Заснуть, чтобы выжить
В 2003 году после нескольких безуспешных попыток исследователи из Питтсбургского университета (США) наконец погрузили собак в гибернацию — так по-научному называется зимняя спячка. Для этого всю их кровь заменили холодным физраствором, из-за чего температура тела упала до десяти градусов Цельсия. Так 27 животных провели два часа, а после возвращения крови в организм и пробуждения у них не зафиксировали никаких повреждений мозга.
Три года спустя похожий эксперимент организовали специалисты Мэрилендского университета и Гарвардской медицинской школы (США). Они сначала смоделировали ситуацию тяжелой травмы — повредили артерии у 40 подопытных свиней. А затем, когда те потеряли половину крови, некоторым животным заменили оставшуюся холодным физраствором, из-за чего температура тела уменьшилась до десяти градусов Цельсия. После этого зашили поврежденные сосуды и вернули кровь на место.
В результате выжили только те свиньи, которые побывали в гибернации. Более того, в дальнейшем у них не было проблем со здоровьем и обучаемостью. А вот их сородичи с нормальной температурой тела операцию не пережили.
В 2003 году после нескольких безуспешных попыток исследователи из Питтсбургского университета (США) наконец погрузили собак в гибернацию — так по-научному называется зимняя спячка. Для этого всю их кровь заменили холодным физраствором, из-за чего температура тела упала до десяти градусов Цельсия. Так 27 животных провели два часа, а после возвращения крови в организм и пробуждения у них не зафиксировали никаких повреждений мозга.
Три года спустя похожий эксперимент организовали специалисты Мэрилендского университета и Гарвардской медицинской школы (США). Они сначала смоделировали ситуацию тяжелой травмы — повредили артерии у 40 подопытных свиней. А затем, когда те потеряли половину крови, некоторым животным заменили оставшуюся холодным физраствором, из-за чего температура тела уменьшилась до десяти градусов Цельсия. После этого зашили поврежденные сосуды и вернули кровь на место.
В результате выжили только те свиньи, которые побывали в гибернации. Более того, в дальнейшем у них не было проблем со здоровьем и обучаемостью. А вот их сородичи с нормальной температурой тела операцию не пережили.
Пуля дура, хирург молодец
С человеком такое проделали только в прошлом году, хотя разрешение на процедуру медики из Мэрилендского университета под руководством Самюэля Тишермана получили еще в 2014-м. Речь шла об анабиозе пациента с тяжелой травмой и остановкой сердца, потерявшего половину крови.
Обычно шансы выжить у таких больных невысокие — не более пяти процентов, однако исследователи предполагали, что, если пациента успеть охладить до десяти градусов за 15 минут, метаболические процессы в организме замедлятся, а значит, клетки получат возможность выжить без кислорода.
Дело в том, что при нормальной температуре — около 37 градусов Цельсия — клеткам необходимо бесперебойное снабжение кислородом. Как только сердце останавливается, а кровь перестает переносить кислород, у мозга есть не более пяти минут, чтобы выйти из этого состояния без потерь. После этого начинаются необратимые изменения. Резкое охлаждение тела может замедлить или даже приостановить химические реакции в клетках, и кислорода им потребуется меньше. Тогда клетки, в том числе и нейроны, проживут несколько часов, и у хирургов появится дополнительное время на сложную операцию.
Так и вышло. Пациента, чье имя не называется, доставили в университетскую клинику с огнестрельным ранением брюшной полости и большой кровопотерей. Как и предполагалось, после замены крови холодным солевым раствором температура тела упала до десяти градусов и все процессы в организме замедлились. Мозговая деятельность практически отсутствовала. В таком состоянии — близком к клинической смерти — пациента отсоединили от системы охлаждения и поместили на операционный стол, где хирурги за два часа устранили причину острой кровопотери.
Затем снова заместили физраствор кровью, восстановили обычную температуру тела и запустили сердце. В результате человек выжил, и пока когнитивных нарушений врачи у него не зафиксировали.
Как отмечают ученые, в рамках исследования они сравнят результаты лечения десяти человек по этой методике и людей, которые попали в аналогичную ситуацию, но подобной помощи не получили.
Руководитель исследования профессор Высшей школы медицины Мэрилендского университета Самюэль Тишерман отказывается говорить о том, сколько человек выжили после применения методики. Но уточняет, что все они находились в анабиозе не более двух часов, а также подчеркивает: его эксперименты не имеют никакого отношения к перспективе дальних космических полетов.
К далеким планетам
Полноценная гибернация в полете — пока вопрос очень отдаленного будущего. Национальные космические агентства больше интересуются исследованиями способов введения космонавтов и астронавтов в состояние, близкое к оцепенению, когда метаболизм замедляется на длительное время, но мозг продолжает функционировать. Это называют гипобиозом.
Ученые рассчитывали на опиоидоподобное вещество HIT (hibernation induction trigger). В 2006 году его выделили из крови животных, находящихся в спячке. Однако на тех, кто зиму проводит в активном состоянии, HIT не действовал так, как ожидалось. Они поддерживали активный образ жизни, а вот их внутренние органы получили дополнительную защиту от повреждений.
Примерно в то же время ученым Вашингтонского университета удалось ввести в шестичасовую гибернацию мышей, которые в природных условиях никогда не впадают в спячку. Грызунов заставили дышать воздухом с сероводородом, и температура тела снизилась до 13 градусов, а обмен веществ замедлился в десять раз. С более крупными млекопитающими подобный эксперимент провалился. При низких дозах они не впадали в спячку, при более высоких — погибали.
В 2015-м в Институте биофизики клетки РАН при поддержке Фонда перспективных исследований пытались ввести в гипобиоз крыс, которые зимой не впадают в спячку. Животным давали специальный препарат на основе ксенона в двух вариантах — в виде газовой смеси и таблеток.
В результате грызуны оцепенели почти на семь суток. Сердцебиение уменьшилось в два-четыре раза, а температура тела снизилась на семь-восемь градусов. После того как крысам переставали давать препарат, они самопроизвольно восстанавливались в течение 10-15 часов.
Похожих результатов на крысах в этом году добились американские и японские ученые. Они воздействовали на Q-нейроны — группу нервных клеток в гипоталамусе, которая, судя по всему, запускает спячку. Животные впадали в гипобиоз на двое суток. Когда же пробуждались, вели себя так же, как и прежде. Никаких повреждений внутренних органов у них не зафиксировали.
Сработают ли эти способы на людях, пока не ясно. Но в любом случае человеку во время гибернации надо будет периодически просыпаться, отмечают специалисты. Ведь у животных, впадающих в спячку, периоды низкого метаболизма сменяются обычным сном, когда повышаются температура и активность мозга. На это тратится до 90 процентов всей энергии, необходимой для зимовки, а значит, это важно для организма.
Материалы публикуемые на "НАШЕЙ ПЛАНЕТЕ" это интернет обзор российских и зарубежных средств массовой информации по теме сайта. Все статьи и видео представлены для ознакомления, анализа и обсуждения.
Мнение администрации сайта и Ваше мнение, может частично или полностью не совпадать с мнениями авторов публикаций. Администрация не несет ответственности за достоверность и содержание материалов,которые добавляются пользователями в ленту новостей.
При нынешних скоростях КА можно говорить лишь о полетах на внутренние планеты Солнечной системы... До Марса или Венеры можно долететь за 9 месяцев, а тут анабиоз и не сильно нужен. Другое дело, это защита от солнечной радиации... Пока нет ни одного сообщения, что при полете на Марс выжили растения находившиеся в КА.
Для межзвездных перелетов это вряд ли возможно. Все описанные в статье эксперименты продолжались от некольких часов до нескольких суток. Но межзвездный перелет требует времени несколько десятков лет. И вот что при этом случится. Есь такое явление - летаргический сон. Это когда человек погружается в многолетний сон из-за некоторого очень сильного психического потрясения. И пока человек спит, он не стареет. Для космического перелета это очень удобно. Но как только летаргик выходит из своего летаргического сна, он начинает стареть настолько быстро, что через пару лет достигает своего паспортного возраста. Поэтому если запустить человека в такой длительный межзвездный перелет и погрузить его в анабиоз, он до пункта назначения долетит без проблем, но будучи там разбуженный, станет стареть катастрофически быстро и к работе станет не пригоден.
С современными скоростями КА перелет до ближайшей звезды займет не десятилетия, а тысячелетия... Никакой анабиоз не поможет... Даже при достижении скорости света, перелет к ближайшей звезде займет не менее 7-8 лет(с учетом разгона и торможения)...
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи. [ Регистрация | Вход ]
