Приостановка жизнедеятельности — это временное (кратковременное или долгосрочное) замедление или остановка биологической функции, при котором сохраняются физиологические возможности. Состояния приостановки жизнедеятельности распространены среди микроорганизмов и некоторых растительных тканей, таких как семена. Многие животные, в том числе крупные, могут впадать в спячку , и у большинства растений есть периоды покоя . В этой статье основное внимание уделяется способности крупных животных, особенно людей, впадать в жизнедеятельность.
У животных приостановленная анимация может быть как гипометаболической, так и аметаболической по своей природе. Она может быть вызвана либо эндогенными, естественными, либо искусственными биологическими, химическими или физическими средствами. В своей естественной форме она может быть спонтанно обратимой, как в случае видов, демонстрирующих гипометаболические состояния гибернации . При применении с терапевтическими целями, как при глубокой гипотермической остановке кровообращения (DHCA), обычно требуется технологически опосредованное оживление. [1] [2]
Под анабиозом понимается приостановка жизненных процессов внешними или внутренними средствами без прекращения самой жизни . [3] Дыхание, сердцебиение и другие непроизвольные функции могут все еще происходить, но их можно обнаружить только искусственными средствами. [4] По этой причине эта процедура была связана с летаргическим состоянием в природе, когда животные или растения кажутся, в течение определенного периода, мертвыми, но затем могут проснуться или преобладать, не испытывая никакого вреда. Это было названо в разных контекстах гибернацией , 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) в «квази-приостановленном состоянии» были обнаружены в органически бедных отложениях возрастом до 101,5 миллионов лет, на глубине 68,9 метров (226 футов) ниже морского дна в Южно-Тихоокеанском круговороте (SPG) («самом мертвом месте в океане»), и могут быть самыми долгоживущими формами жизни, когда-либо обнаруженными. [5] [6]
Это состояние кажущейся смерти или прерывания жизненных признаков у людей может быть похоже на медицинскую интерпретацию приостановленной жизнедеятельности. Восстановление признаков жизни возможно только в том случае, если мозг и другие жизненно важные органы не претерпевают клеточного разрушения, некроза или молекулярной смерти, вызванных в основном кислородным голоданием или избыточной температурой (особенно высокой температурой). [7]
Некоторые примеры людей, которые вернулись после этого очевидного прерывания жизни, длившегося более получаса, двух часов, восьми часов или более, при соблюдении этих особых условий для кислорода и температуры, были зарегистрированы и проанализированы подробно, но эти случаи считаются редкими и необычными явлениями. Мозг начинает умирать через пять минут без кислорода; нервные ткани умирают промежуточно, когда наступает «соматическая смерть», в то время как мышцы умирают в течение одного-двух часов после этого последнего состояния. [8]
В некоторых случаях удавалось провести успешную реанимацию и вернуть к жизни человека, в том числе после анестезии, теплового удара, поражения электрическим током, отравления наркотиками, сердечного приступа или остановки сердца, шока, у новорожденных, сотрясения мозга или холеры.
Предположительно, в анабиозе человек технически не умрет, пока он или она сможет сохранить минимальные условия в среде, крайне близкой к смерти, и вернуться в нормальное состояние жизни. Примером такого случая является Анна Багенхольм , шведский рентгенолог, которая якобы выжила 80 минут подо льдом в замерзшем озере в состоянии остановки сердца без повреждения мозга в 1999 году. [9] [10]
Другие случаи гипотермии , когда люди выжили без повреждений:
Было высказано предположение, что костные повреждения свидетельствуют о спячке среди ранней человеческой популяции, останки которой были найдены 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 галаго и лори, впадают в спячку, что предполагает, что «генетическая основа и физиология такого гипометаболизма могут сохраняться у многих видов млекопитающих, включая людей». [15]
С 1970-х годов индуцированная гипотермия применялась для некоторых операций на открытом сердце в качестве альтернативы аппаратам искусственного кровообращения . Однако гипотермия обеспечивает лишь ограниченное время для операции и существует риск повреждения тканей и мозга в течение длительного времени.
В настоящее время проводится множество исследовательских проектов, изучающих, как достичь «индуцированной гибернации » у людей. [16] [17] Эта способность вводить людей в спячку была бы полезна по ряду причин, например, для спасения жизней тяжело больных или травмированных людей путем временного помещения их в состояние гибернации до тех пор, пока не будет оказано лечение.
Основной фокус исследований человеческой спячки — достижение состояния оцепенения , определяемого как постепенное физиологическое торможение для снижения потребности в кислороде и получения сохранения энергии путем гипометаболического поведения, изменяющего биохимические процессы. В предыдущих исследованиях было показано, что физиологические и биохимические события могут подавлять 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 . Это включает в себя жизненные процессы, такие как метаболизм. Крионика в конечном итоге может обеспечить долгосрочную анабиозную жизнь. [19]
Экстренная консервация и реанимация (ЭПР) — это способ замедлить процессы в организме, которые могут привести к смерти в случае тяжелой травмы. [20] Это подразумевает снижение температуры тела ниже 34 °C (93 °F), что является текущим стандартом для терапевтической гипотермии . [20]
В июне 2005 года ученые Центра исследований реанимации имени Сафара Питтсбургского университета объявили, что им удалось поместить собак в состояние анабиоза и вернуть их к жизни, большинство из них без повреждения мозга , путем откачки крови из тел собак и введения в их кровеносную систему раствора низкой температуры , который, в свою очередь, поддерживает тела живыми в стазисе. После трех часов клинической смерти кровь собак была возвращена в их кровеносную систему, и животные были оживлены путем подачи электрического разряда в их сердца. Сердце начало перекачивать кровь по телу, и собаки были возвращены к жизни. [21]
20 января 2006 года врачи из Массачусетской больницы общего профиля в Бостоне объявили, что они поместили свиней в состояние анабиоза с помощью похожей техники. Свиньи были анестезированы и была вызвана большая потеря крови, а также смоделированы — с помощью скальпеля — тяжелые травмы (например, прокол аорты, как это может случиться в автокатастрофе или при стрельбе). 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 были восстановлены, и кровь была возвращена. [22] Метод был протестирован 200 раз с 90%-ным показателем успеха. [23]
Лаборатория Марка Рота в Центре исследований рака Фреда Хатчинсона и такие институты, как Suspended Animation, Inc, пытаются внедрить анабиоз в качестве медицинской процедуры, которая включает терапевтическую индукцию полной и временной системной ишемии , направленной на достижение состояния толерантности для защиты-сохранения всего организма, это во время циркуляторного коллапса «только на ограниченный период в один час». Цель состоит в том, чтобы избежать серьезной травмы, риска повреждения мозга или смерти, пока пациент не достигнет специализированного внимания. [24]
{{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь ){{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь ){{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )