Čo je to pozastavená animácia a je možné do nej uviesť človeka
Rôzne / / January 22, 2022
Úžasná technológia, ktorá môže zachrániť životy.
Čo je to anabióza a prečo je to potrebné
AnabiózaAnabióza / Veľká ruská encyklopédia - Ide o dočasné zastavenie alebo spomalenie životne dôležitých procesov v tele. Na rozdiel od hibernácie (hibernácie) alebo strnulosti v tomto stave známky života prakticky miznú.P. Asfar, E. Calzia, P. Radermacher. Je farmakologická „suspendovaná animácia“ vyvolaná H2S na JIS uskutočniteľná? / Intenzívna starostlivosť. Napríklad pulz a dýchanie nemožno zaznamenať bez špeciálneho vybavenia. V skutočnosti je pozastavená animácia smrťou so schopnosťou oživenia.
Sú toho schopníAnabióza / Veľká ruská encyklopédia spadajú do nej mnohé organizmy: prvoky, huby, červy, raky, mäkkýše a niektorý hmyz, obojživelníky a plazy. Takže vydržiaC. Hartman, nar. Nussbaum, E. Calzia a kol. Plynné mediátory a mitochondriálna funkcia: Budúcnosť farmakologicky indukovanej pozastavenej animácie? / Frontiers in Physiology prudké zhoršenie životných podmienok, ako je ochladenie alebo sucho, a potom sa zotaviť.
Niektoré organizmy môžu zostať v pozastavenej animácii po dlhú dobu. Teda nedávno objavený oceánsky aerobik baktérie držanéY. Morono, M. Ito, T. Hoshino a kol. Aeróbny mikrobiálny život pretrváva v oxickom morskom sedimente starom až 101,5 milióna rokov / Nature Communications v stave pozastaveného života od 4,3 do 101,5 milióna rokov. Tieto organizmy upadli do anabiózy, keď sa dinosaury ešte potulovali po Zemi.
V prípade ľudí môže byť anabióza užitočná predovšetkým v medicíne. Napríklad v núdzových situáciách, keď potrebujete zachrániť život pacienta, a tradičné metódy pravdepodobne nepomôžu.
Často sa spomína aj anabiózaH. Thomson. Výstrelné obete budú suspendované medzi životom a smrťou / New Scientist ako spôsob záchrany životov nevyliečiteľne chorých pacientov pred vynálezom liekov či astronautov počas dlhých expedícií. Avšak aj keď vedci nájdu bezpečný spôsob, ako ponoriť človeka do pozastavenej animácie na dlhý čas, strávte desiatky, stovky či tisíce rokov v stave blízkom smrti, je sotva možné. V takýchto situáciách sa ako preferovaná možnosť javí hibernácia so spomalením životných procesov.
Prečo nemôžete zmraziť človeka?
Niektoré organizmy, ako sú embryá, baktérie, vírusy, bunky, sa dajú pomerne ľahko dostať do stavu pozastavenej animácie: stačí ich len zmraziť. Používajú toAnabióza / Veľká ruská encyklopédia biológovia a lekári pri stvorení vakcínykonzerváciu tkanív a orgánov, spermií a vajíčok.
U ľudí tento trik nebude fungovať – v našom tele je príliš veľa vody. Keď zamrzneS. Amstislavsky, S. la Falza. Kryonika: mýty a realita / Na obranu vedy č.2 (kryštalizuje) pri mínusových teplotách sa poškodia tkanivá, zastaví sa prietok krvi a nastáva smrť.
Človek môže prežiť, ak upadne do stavu podobného pozastavenej animácii. Pri nízkej – ale nie negatívnej – teplote sa životné procesy zastavia, no väčšina tkanív zostáva nedotknutá.
Zaujímavé je, že sa tak stalo aj prirodzene bez účasti lekárov a vedcov. Takže v roku 1999 švédska lekárka Anna Bogenholm zlyhalaM. Gilbert, R. Busund, A. Skagseth a kol. Resuscitácia pri náhodnom podchladení 13 7 °C so zastavením obehu / The Lancet pod ľadom, lyžovaním a stráveným v chladný voda 80 minút. Telesná teplota klesla na 13,7 °C a srdce sa zastavilo. Lekári ventilovali orgány, napojili dievčatko na prístroj srdca a pľúc. V dôsledku toho sa Bogenholmová úplne zotavila, hoci neskôr mala problémy kvôli tomu, že jej odumreli niektoré nervy na rukách a nohách.
Stala sa podobná príhodaD. Dovey. Pozastavená animácia? Ako chlapec prežil 15 minút uväznený pod ľadom v zamrznutom jazere / lekársky denník v roku 2014 v USA. 14-ročný chlapec z Missouri John Smith spadol cez ľad a bol v studenej vode 15 minút. Po prevoze do nemocnice zostal bez reakcie ďalších 27 minút. kardiopulmonálna resuscitácia. Lekárom sa však podarilo chlapíka zachrániť pomocou približne rovnakých opatrení, aké boli kedysi použité v situácii s Bogenholmom.
Ako môžete uviesť osobu do pozastavenej animácie
Vedci zvažujú dva spôsoby.
1. S podchladením
Človeka nemôžete zmraziť, ale môžete ho schladiť. A hoci to znie šialene, takýto trik môže byť užitočný pri liečbe zranených skvelo strata krvi.
Vnútorné orgány takýchto obetí sa najčastejšie zastaviaS. Tisherman, H. Lampa. Rhee a kol. Vývoj núdzovej konzervácie a resuscitácie pri zástave srdca z klinickej štúdie po traume / Journal of Trauma and Acute Care Surgery pracovať pre nedostatok kyslíka a ľudia zomierajú. Napríklad mozgové bunky začnú odumierať po piatich minútach hladovania kyslíkom. Ak sa však telo prudko ochladí na cca 10-15°C, bunky môžu naživo ešte pár hodín - procesy v nich sa spomalia. Zdravotníci tak získajú ďalšie minúty na to, aby dostali pacienta do nemocnice.
Počas procedúry sa krv obete odčerpá a cez aortu cez jeho žily prechádza studený (2–4 ° C) fyziologický roztok. Telesná teplota začne rýchlo klesať (2 °C za minútu), životne dôležité procesy sa spomalia a srdce sa zastaví. V tomto prípade bunky spotrebujú podstatne menej kyslíka a nezničia sa. Po ukončení operácie bude pacient postupne odkrvený a resuscitovaný.
Aj keď to znie ako fantázia, takýto plán by mohol fungovať.
Táto technológia bola prvýkrát testovanáX. wu, T. Drábek, P. M. Kochanek a spol. Vyvolanie hlbokej hypotermie na núdzové uchovanie a resuscitáciu umožňuje neporušené prežitie po zástave srdca v dôsledku predĺženého smrteľného krvácania a traumy u psov / obeh o psoch v roku 2005. Zvieratá so silným krvácaním boli rozdelené do niekoľkých skupín. Jeden z nich podstupoval rutinnú kardiopulmonálnu resuscitáciu, zatiaľ čo sa chirurg pokúšal zastaviť krvi. Iným sa namiesto krvi naplnil fyziologický roztok, teplota sa znížila a srdce sa zastavilo a potom sa vykonala operácia a obnovil sa prietok krvi. Celkovo boli zvieratá v „chladenom“ stave buď 12 alebo 36 hodín. V skupine CPR neprežil ani jeden pes a v skupinách s pozastavenou animáciou 12 zo 14. Hoci zvieratá v skutočnosti umierali takmer tri hodiny, ich mozog nebol ovplyvnený.
Ďalšia podobná skúsenosť bolaH. Lampa. Rhee, K. Honma a spol. Ovplyvňuje rýchlosť otepľovania z hlbokého podchladenia výsledok v modeli smrteľného krvácania ošípaných? / The Journal of Trauma: Injury, Infection, and Critical Care v roku 2006 na ošípaných. Spôsobili tiež silné krvácanie a potom sa ponorili do pozastavenej animácie. Zvieratá prežili v 90 % prípadov s priemernou rýchlosťou návratu k normálnej teplote 0,5 °C za minútu. Zároveň im srdce vo väčšine prípadov naštartovalo samé od seba po spätnom naplnení krvou. Experimentálne ošípané tiež nevykazovali žiadne poškodenie mozgovej aktivity.
Táto metóda dostalaP. Asfar, E. Calzia, P. Radermacher. Je farmakologická „suspendovaná animácia“ vyvolaná H2S na JIS uskutočniteľná? / Intenzívna starostlivosť s názvom „Núdzová konzervácia a resuscitácia“ (EPR). Aj keď existuje možnosť, že by to mohlo fungovať u ľudí, nebezpečenstvá spojené s EPR ešte nie sú úplne pochopené. Takže hypotermia môže viesť k zmene acidobázickej rovnováhy v tele, poruchám zrážanlivosti krvi a zhoršeniu imunita.
S pomocou sírovodíka
Podobné výsledky možno dosiahnuť aj bez krvných transfúzií a ochladzovania tela. Vedci sa o to pokúšajú 1. P. Asfar, E. Calzia, P. Radermacher. Je farmakologická „suspendovaná animácia“ vyvolaná H2S na JIS uskutočniteľná? / Intenzívna starostlivosť
2. C. Hartman, nar. Nussbaum, E. Calzia a kol. Plynné mediátory a mitochondriálna funkcia: Budúcnosť farmakologicky indukovanej pozastavenej animácie? / Frontiers in Physiology vyvolať stav podobný suspendovanej animácii s neletálnymi dávkami sírovodíka a iných plynov. Správne vypočítaná koncentrácia teoreticky zníži spotrebu kyslíka bunkami tela, a preto sa životné procesy opäť výrazne spomalia.
V roku 2005 o tom informovala skupina amerických vedcovE. Blackstone, M. Morrison, M. b. Roth. H2S vyvoláva u myší stav podobný pozastavenej animácii / veda, ktorý dokázal úspešne spôsobiť zníženie telesnej teploty u myší. Pokusné zvieratá boli ponechané šesť hodín v špeciálnej komore, do ktorej boli následne pridané častice sírovodíka. Koncentrácia bola asi 10 %. smrteľný pre osobu.
Počas prvých piatich minút experimentu klesla telesná teplota myší na 13 °C, ich srdcová frekvencia sa spomalila z 500 na 200 úderov za minútu a frekvencia dýchania klesla zo 120 na 25 dychov za minútu.
Prísun obyčajného vzduchu bez sírovodíka postupne vracal zvieratá do normálu. Neskôr boli vykonané ďalšie experimenty, ktoré ukázali, že ponorenie hlodavcov do zavesenej animácie pomocou plynu je možné použiť aj pri silnom krvácaní. Takže bolo možné znížiť úmrtnosť myší na nedostatok kyslíka. Objavilo viac vedcovC. Hartman, nar. Nussbaum, E. Calzia a kol. Plynné mediátory a mitochondriálna funkcia: Budúcnosť farmakologicky indukovanej pozastavenej animácie? / Frontiers in Physiologyže selenovodík (H2Se).
Avšak taký experimenty na väčšie zvieratá, ošípanéJ. Li, G. Zhang, S. Cai a kol. Účinok inhalovaného sírovodíka na metabolické reakcie u anestetizovaných, paralyzovaných a mechanicky ventilovaných prasiatok / Pediatric Critical Care Medicine a ovceP. Hauzi, V. Notet, nar. Chenuel a kol. H2S indukovaný hypometabolizmus u myší chýba u sedatív oviec / respiračná fyziológia a neurobiológia, neboli úspešné. Ich metabolizmus sa nespomalil. Problémom boli rozdielne rýchlosti metabolizmu u veľkých a malých cicavcov. Zatiaľ čo myši, s ich rýchlym metabolizmom, mohli byť uvedené do pozastavenej animácie v priebehu niekoľkých minút, ošípaným a ovciam trvalo oveľa dlhšie, kým sa plyn rozšíril do celého tela. Vedci na základe týchto pozorovaní dospeli k záveru, že hibernáciu za pomoci sírovodíka v prípade núdze u ľudí pravdepodobne nevyvolá.
Možno bude fungovať sírovodíková metódaP. Asfar, E. Calzia, P. Radermacher. Je farmakologická „suspendovaná animácia“ vyvolaná H2S na JIS uskutočniteľná? / Intenzívna starostlivosťak zostane viac času. Takže u ošípaných bol stále pozorovaný určitý pokles teploty a spotreby kyslíka, ale až po 10 hodinách vystavenia plynu. Existuje tiež návrh, že kombinácia hypotermie a sírovodíka môže poskytnúť rýchly a hmatateľný výsledok.
Dokázali ste to urobiť s človekom?
Vývojári hypotermickej metódy – Samuel Tisherman a jeho tím lekárov – sa rozhodli prejsť od pokusov na zvieratách k pokusom na ľuďoch. V roku 2014 to prvýkrát schválil americký Úrad pre kontrolu potravín a liečivH. Thomson. Výstrelné obete budú suspendované medzi životom a smrťou / New Scientist takýto výskumný program.
Podľa nej sa malo porovnať prežívanie 10 pacientov resuscitovaných privolanými vyšetrovateľmi pomocou podchladenia s 10, ktorí boli zachránení konvenčnými metódami. Malo ísť o ľudí so strelnými alebo bodnými ranami a veľkou stratou krvi, ktorých srdce zastavil najneskôr päť minút pred začiatkom procedúry. Samotný experiment sa stal možným len preto, že jednoducho neexistujú žiadne iné metódy na záchranu takýchto pacientov.
Nájsť vhodných pacientov sa však ukázalo ako ťažké a Tishermanovmu tímu sa podarilo prvýkrát úspešne uviesť človeka do pozastavenej animácie až o päť rokov neskôr, v roku 2019. Informoval o tom vedecH. Thomson. Exkluzívne: Ľudia prvýkrát umiestnení do pozastavenej animácie / Nový vedec v rozhovore pre magazín New Scientist. Tisherman však nepovedal, prežilja vzorka. Ľudia sa prvýkrát dostali do pozastavenej animácie / The Guardian trpezlivý alebo nie. Osud muža ani ďalšie výsledky štúdie EPR zatiaľ nie sú známe. Od roku 2019 vydáva TishermanS. A. Tisherman. Núdzová konzervácia a resuscitácia pri zástave srdca v dôsledku traumy / Annals of the New York Academy of Sciences na túto tému je len jeden článok, v ktorom nepovedal nič nové.
Keď vedci dokážu bezpečne a na dlhý čas uložiť ľudí do hibernácie
V skutočnosti nikto nevieH. Thomson. Exkluzívne: Ľudia prvýkrát umiestnení do pozastavenej animácie / Nový vedec. Výsledky prvej aplikácie hypotermickej závesnej animácie u ľudí ešte neboli ani načrtnuté.Núdzová konzervácia a resuscitácia (EPR) pri zástave srdca pri traume (EPR‑CAT) / ClinicalTrials.gov vo vedeckých publikáciách. Samotná štúdia EPR tiež nie je dokončená – ukončenie je naplánované na rok 2022. Pre pandémiu však už bola odložená.
Zatiaľ nemáme žiadne údaje o tom, ako ľudské telo reaguje na pozastavenú animáciu.
Mnohé potenciálne nebezpečenstvá sú napríklad stále nepreskúmané. K poškodeniu ľudských buniek teda môže dôjsť aj pri opustení stavu hypotermickej anabiózy, kedy sa obnoví prietok krvi. A čím dlhšie sú bez kyslíka, tým horšie je zranenie. Sám Tisherman hovorí, že pomocou špeciálnych prípravkov je možné tento efekt vyhladiť, ale dôvody jeho vzhľadu stále nie sú úplne pochopené. Preto nie je známe, či je reálne udržať telo v chlade dlhšie ako dve hodiny.
Ak však budú testy EPR úspešné a vedci nájdu spôsob, ako znížiť jeho negatívne účinky a udržať tento stav dlhodobo, pozastavená animácia sa zmení z fantázie na realitu. To sa však zrejme tak skoro nestane.
Prečítajte si tiež😴⏰🤯
- 10 technológií budúcnosti, ktoré sa už implementujú
- Čo presne by malo v blízkej budúcnosti predĺžiť ľudský život
- Ľudia budú mať digitálne dvojčatá. Takto vidia budúcnosť futuristi
- Podcast "Kto by to povedal", číslo 35: medicína budúcnosti - aká je?
- „Každý z nás má asi sto zlomených génov“: rozhovor s bioinformatikom Michailom Gelfandom