Приостановленная анимация — это временное (краткосрочное или долгосрочное) замедление или остановка биологических функций с целью сохранения физиологических возможностей. Состояния анабиоза характерны для микроорганизмов и некоторых растительных тканей, например семян. Многие животные, в том числе крупные, могут впадать в спячку , а у большинства растений бывают периоды покоя . В этой статье основное внимание уделяется возможности крупных животных, особенно человека, подвергаться анабиозу.
У животных анабиоз может иметь как гипометаболический, так и аметаболический характер. Оно может быть вызвано эндогенными, естественными или искусственными биологическими, химическими или физическими средствами. В своей естественной форме оно может быть спонтанно обратимым, как в случае видов, демонстрирующих гипометаболические состояния спячки . При применении с терапевтическими целями, как при глубокой гипотермической остановке кровообращения (DHCA), обычно требуется технологически опосредованное оживление. [1] [2]
Под анабиозом понимают приостановку жизненных процессов внешними или внутренними средствами без прекращения самой жизни . [3] Дыхание, сердцебиение и другие непроизвольные функции все еще могут возникать, но их можно обнаружить только искусственным путем. [4] По этой причине эта процедура ассоциируется с летаргическим состоянием в природе, когда животные или растения в течение определенного периода времени кажутся мертвыми, но затем могут проснуться или выжить, не причинив никакого вреда. В разных контекстах это называлось спячкой , покоем или анабиозом (последнее у некоторых водных беспозвоночных и растений в условиях дефицита).
В июле 2020 года морские биологи сообщили, что аэробные микроорганизмы (в основном), находящиеся в «квази-анабиозе», были обнаружены в бедных органикой отложениях возрастом до 101,5 миллиона лет, на глубине 68,9 метров (226 футов) ниже морского дна в южной части Тихого океана. Круговорот (SPG) («самое мертвое место в океане») и может быть самой долгоживущей формой жизни, когда-либо обнаруженной. [5] [6]
Это состояние очевидной смерти или прекращения жизнедеятельности человека может быть похоже на медицинскую интерпретацию анабиоза. Возобновить признаки жизни можно только в том случае, если мозг и другие жизненно важные органы не страдают от разрушения клеток, некроза или молекулярной смерти , вызванной, главным образом, кислородным голоданием или избыточной температурой (особенно высокой температурой). [7]
Сообщалось и подробно анализировалось о некоторых примерах людей, вернувшихся после этого очевидного прерывания жизни, продолжавшегося более получаса, двух часов, восьми часов и более, при соблюдении этих особых условий по кислороду и температуре, но эти случаи не рассматриваются. научно обосновано. Мозг начинает умирать через пять минут без кислорода; нервные ткани умирают промежуточно, когда наступает «соматическая смерть», тогда как мышцы умирают в течение одного-двух часов после этого последнего состояния. [8]
В некоторых случаях удавалось добиться успешной реанимации и восстановить жизнь, в том числе после анестезии, теплового удара, поражения электрическим током, наркотического отравления, сердечного приступа или остановки сердца, шока, новорожденных, сотрясения мозга или холеры.
Предположительно, в анабиозе человек технически не умрет, пока он сможет сохранить минимальные условия в среде, предельно близкой к смерти, и вернуться в нормальное живое состояние. Примером такого случая является Анна Богенхольм , шведский радиолог, которая предположительно выжила 80 минут подо льдом в замерзшем озере в состоянии остановки сердца без повреждения головного мозга в 1999 году. [9] [10]
Другими случаями переохлаждения , при которых люди выжили без повреждений, являются:
Было высказано предположение, что повреждения костей являются свидетельством спячки среди ранней человеческой популяции, чьи останки были обнаружены на археологическом участке Атапуэрка . В статье, опубликованной в журнале L'Anthropologie , исследователи Хуан-Луис Арсуага и Антонис Барциокас отмечают, что «примитивные млекопитающие и приматы», такие как детеныши кустарников и лори, впадают в спячку, что предполагает, что «генетическая основа и физиология такого гипометаболизма могут быть сохранились у многих видов млекопитающих, включая человека». [15]
С 1970-х годов искусственная гипотермия применяется при некоторых операциях на открытом сердце в качестве альтернативы аппарату искусственного кровообращения . Однако гипотермия дает лишь ограниченное время для работы, и существует риск повреждения тканей и головного мозга в течение длительных периодов времени.
В настоящее время существует множество исследовательских проектов, изучающих способы достижения «индуцированной спячки » у людей. [16] [17] Эта способность вводить людей в спячку была бы полезна по ряду причин, таких как спасение жизней тяжелобольных или раненых людей путем временного перевода их в состояние гибернации до тех пор, пока не будет предоставлено лечение.
Основное внимание в исследованиях спячки человека уделяется достижению состояния оцепенения , определяемого как постепенное физиологическое торможение, направленное на снижение потребности в кислороде и сохранение энергии за счет гипометаболического поведения, изменяющего биохимические процессы. В предыдущих исследованиях было продемонстрировано, что физиологические и биохимические события могут ингибировать эндогенную терморегуляцию до наступления гипотермии в сложном процессе, известном как «эстивация». Это необходимо для выживания в суровых условиях окружающей среды, как это наблюдается у некоторых амфибий и рептилий. [18]
Понижение температуры вещества снижает его химическую активность по уравнению Аррениуса . Сюда входят такие жизненные процессы, как обмен веществ. Крионика в конечном итоге может обеспечить долговременную анабиоз. [19]
Экстренная консервация и реанимация (ЭПР) – это способ замедлить телесные процессы, которые могут привести к смерти в случае тяжелой травмы. [20] Это предполагает снижение температуры тела ниже 34 °C (93 °F), что является действующим стандартом терапевтической гипотермии . [20]
В июне 2005 года ученые из Центра исследований реанимации Сафар при Питтсбургском университете объявили, что им удалось поместить собак в анабиоз и вернуть их к жизни, большинство из них без повреждения мозга , путем выкачивания крови из собак. тела и введение низкотемпературного раствора в их кровеносную систему , что, в свою очередь, поддерживает жизнь тел в стазисе. Через три часа после клинической смерти кровь собак была возвращена в их кровеносную систему, и животных оживили путем удара электрическим током в их сердца. Сердце начало перекачивать кровь по телу, и собаки вернулись к жизни. [21]
20 января 2006 года врачи Массачусетской больницы общего профиля в Бостоне объявили, что они помещали свиней в анабиоз с помощью аналогичной техники. Свиньям вводили анестезию и вызывали большую кровопотерю, а также симулировали - с помощью скальпеля - тяжелые травмы (например, прокол аорты, который может произойти в результате автомобильной аварии или стрельбы). После того, как свиньи потеряли около половины своей крови, оставшуюся кровь заменили охлажденным физиологическим раствором. Когда температура тела достигла 10 °C (50 °F), поврежденные кровеносные сосуды восстановились, и кровь вернулась обратно. [22] Метод был протестирован 200 раз с вероятностью успеха 90%. [23]
Лаборатория Марка Рота в Онкологическом исследовательском центре Фреда Хатчинсона и такие институты, как Suspended Animation, Inc, пытаются реализовать анабиоз как медицинскую процедуру, которая включает в себя терапевтическую индукцию полной и временной системной ишемии , направленную на достижение состояния толерантности. для защиты-сохранения всего организма, это при циркуляторном коллапсе «только на ограниченный период в один час». Цель состоит в том, чтобы избежать серьезной травмы, риска повреждения головного мозга или смерти до тех пор, пока пациенту не будет оказана специализированная помощь. [24]
{{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь ){{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь ){{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь )