Co to jest animacja zawieszona i czy można w nią wprowadzić osobę?
Miscellanea / / January 22, 2022
Niesamowita technologia, która może uratować życie.
Co to jest anabioza i dlaczego jest potrzebna
AnabiozaAnabioza / Wielka rosyjska encyklopedia - To chwilowe zatrzymanie lub spowolnienie procesów życiowych organizmu. W przeciwieństwie do hibernacji (hibernacji) czy letargu, w tym stanie oznaki życia praktycznie zanikają.P. Jeśli chodzi o E. Calzia, P. Radermachera. Czy farmakologiczna, indukowana H2S „zawieszona animacja” jest możliwa na OIOM-ie? / Opieka krytyczna. Na przykład puls i oddech nie mogą być rejestrowane bez specjalnego sprzętu. W rzeczywistości zawieszona animacja to śmierć z możliwością ożywienia.
są do tego zdolniAnabioza / Wielka rosyjska encyklopedia wpada w nią wiele organizmów: pierwotniaki, grzyby, robaki, raki, mięczaki, a także niektóre owady, płazy i gady. Więc wytrzymująC. Hartman, ur. Nussbaum, E. Calzia i in. Mediatory gazowe i funkcja mitochondriów: przyszłość farmakologicznie indukowanej animacji w trybie zawieszenia? / Granice w fizjologii gwałtowne pogorszenie warunków życia, takie jak zimno lub susza, a następnie powrót do zdrowia.
Niektóre organizmy mogą przez długi czas pozostawać w zawieszeniu. Tak więc niedawno odkryty oceaniczny aerobik bakteria trzymanyY. Morono, M. Ito, T. Hoshino i in. Tlenowe życie drobnoustrojów utrzymuje się w tlenkowych osadach morskich sprzed 101,5 miliona lat / Nature Communications w stanie zawieszenia życia od 4,3 do 101,5 mln lat. Organizmy te popadły w anabiozę, gdy dinozaury wciąż krążyły po Ziemi.
W przypadku ludzi anabioza może być przede wszystkim przydatna w medycynie. Na przykład w sytuacjach nagłych, kiedy trzeba ratować życie pacjenta, a tradycyjne metody raczej nie pomogą.
Często wspomina się również o anabiozieH. Thomsona. Ofiary postrzału zostaną zawieszone między życiem a śmiercią / New Scientist jako sposób na ratowanie życia śmiertelnie chorych pacjentów przed wynalezieniem leków lub astronautów podczas długich wypraw. Jednak nawet jeśli naukowcy znajdą bezpieczny sposób na zanurzenie człowieka w zawieszonej animacji na długi czas, spędź dziesiątki, setki lub tysiące lat w stanie bliskim smierci, jest prawie niemożliwe. W takich sytuacjach preferowaną opcją wydaje się hibernacja ze spowolnieniem procesów życiowych.
Dlaczego nie możesz po prostu zamrozić osoby?
Niektóre organizmy, takie jak embriony, bakterie, wirusy, komórki, dość łatwo wejść w stan wstrzymania animacji: wystarczy je zamrozić. Używają tegoAnabioza / Wielka rosyjska encyklopedia biolodzy i lekarze przy tworzeniu szczepionki, konserwacja tkanek i narządów, plemników i komórek jajowych.
U ludzi ta sztuczka nie zadziała – w naszym organizmie jest za dużo wody. Kiedy ona zamarzaZ. Amstisławski, S. la Falza. Krionika: mity i rzeczywistość / W obronie nauki nr 2 (krystalizuje) w temperaturach poniżej zera dochodzi do uszkodzenia tkanek, zatrzymania przepływu krwi i śmierci.
Osoba może przeżyć, jeśli wpadnie w stan podobny do zawieszonej animacji. W niskiej - ale nie ujemnej - temperaturze procesy życiowe zatrzymują się, ale większość tkanek pozostaje nienaruszona.
Co ciekawe, stało się to nawet naturalnie bez udziału lekarzy i naukowców. Tak więc w 1999 roku szwedzka lekarka Anna Bogenholm zawiodłaM. Gilbert, R. Busund, A. Skagseth i in. Resuscytacja po przypadkowej hipotermii 13 7 °C z zatrzymaniem krążenia / The Lancet pod lodem, jeździć na nartach i spędzać w przeziębienie woda 80 minut. Temperatura ciała spadła do 13,7°C, a serce zatrzymało się. Lekarze przewietrzyli narządy, podłączyli dziewczynkę do płuco-serca. W rezultacie Bogenholm całkowicie wyzdrowiała, chociaż później miała problemy z powodu obumarłych nerwów w jej rękach i nogach.
Zdarzył się podobny incydentD. Doveya. Letargu? Jak chłopiec przeżył 15 minut uwięziony pod lodem w zamarzniętym jeziorze / Medical Daily? w 2014 roku w USA. 14-letni chłopiec z Missouri John Smith wpadł przez lód i był w zimnej wodzie przez 15 minut. Po zabraniu do szpitala nie reagował przez kolejne 27 minut. resuscytacja krążeniowo-oddechowa. Jednak lekarze byli w stanie uratować faceta za pomocą mniej więcej tych samych środków, które były kiedyś stosowane w sytuacji z Bogenholmem.
Jak można umieścić osobę w zawieszonej animacji?
Naukowcy rozważają dwa sposoby.
1. Z hipotermią
Nie możesz zamrozić człowieka, ale możesz go ochłodzić. I choć brzmi to szaleńczo, taki trik może się przydać w leczeniu rannych ze świetnym strata krwi.
Narządy wewnętrzne takich ofiar najczęściej zatrzymują sięS. Tisherman, H. Lampa. Rhee i in. Opracowanie ratownictwa ratunkowego i resuscytacji w przypadku zatrzymania krążenia po urazowym badaniu klinicznym / Journal of Trauma and Acute Care Surgery pracują z powodu braku tlenu, a ludzie umierają. Na przykład komórki mózgowe zaczynają umierać po pięciu minutach głodu tlenu. Jeśli jednak ciało zostanie gwałtownie schłodzone do około 10-15 ° C, komórki mogą: relacja na żywo jeszcze kilka godzin - procesy w nich zwolnią. To da medykom dodatkowe minuty na przewiezienie pacjenta do szpitala.
Podczas zabiegu krew ofiary jest wypompowywana, a przez jego żyły przepuszczana jest zimna (2–4 ° C) sól fizjologiczna. Temperatura ciała zacznie gwałtownie spadać (2°C na minutę), procesy życiowe zwolnią, a serce się zatrzyma. W takim przypadku komórki będą zużywać znacznie mniej tlenu i nie ulegną zniszczeniu. Po zakończeniu operacji pacjent będzie stopniowo wykrwawiany i reanimowany.
Choć brzmi to jak fantazja, taki plan może zadziałać.
Ta technologia została po raz pierwszy przetestowanax. wu, T. Drabek, P. M. Kochanek i in. Indukcja głębokiej hipotermii w przypadku awaryjnej konserwacji i resuscytacji pozwala na nienaruszone przeżycie po zatrzymaniu akcji serca w wyniku przedłużonego śmiertelnego krwotoku i urazu u psów / krążenia na psach w 2005 roku. Zwierzęta z silnym krwawieniem podzielono na kilka grup. Jeden przechodził rutynową resuscytację krążeniowo-oddechową, podczas gdy chirurg próbował przerwać krew. Inni zamiast krwi wypełniono solą fizjologiczną, obniżono temperaturę i zatrzymano pracę serca, po czym wykonano operację i przywrócono przepływ krwi. W sumie zwierzęta znajdowały się w stanie „schłodzonym” przez 12 lub 36 godzin. Ani jeden pies nie przeżył w grupie resuscytacji krążeniowo-oddechowej, a 12 z 14 w zawieszonych grupach animowanych. Chociaż zwierzęta umierały przez prawie trzy godziny, ich mózgi nie zostały naruszone.
Innym podobnym doświadczeniem byłoH. Lampa. Ree, K. Honma i in. Czy tempo nagrzewania się po głębokim zatrzymaniu hipotermicznym wpływa na wynik w modelu śmiertelnego krwotoku u świń? / The Journal of Trauma: Urazy, infekcje i krytyczna opieka w 2006 r. na świniach. Spowodowały również silne krwawienie, a następnie zanurzyły się w zawieszonej animacji. Zwierzęta przeżyły w 90% przypadków ze średnią szybkością powrotu do normalnej temperatury 0,5°C na minutę. W tym samym czasie ich serca w większości przypadków zaczęły się samoczynnie po napełnieniu krwią wsteczną. Eksperymentalne świnie również nie wykazały upośledzenia czynności mózgu.
Ta metoda dostałaP. Jeśli chodzi o E. Calzia, P. Radermachera. Czy farmakologiczna, indukowana H2S „zawieszona animacja” jest możliwa na OIOM-ie? / Opieka krytyczna o nazwie „Awaryjne zachowanie i resuscytacja” (EPR). Chociaż istnieje możliwość, że może działać u ludzi, zagrożenia związane z EPR nie są jeszcze w pełni zrozumiałe. Zatem hipotermia może prowadzić do zmiany równowagi kwasowo-zasadowej organizmu, zaburzeń krzepnięcia krwi i pogorszenia odporność.
Z pomocą siarkowodoru
Podobne wyniki można osiągnąć bez transfuzji krwi i chłodzenia ciała. Aby to zrobić, naukowcy próbują 1. P. Jeśli chodzi o E. Calzia, P. Radermachera. Czy farmakologiczna, indukowana H2S „zawieszona animacja” jest możliwa na OIOM-ie? / Opieka krytyczna
2. C. Hartman, ur. Nussbaum, E. Calzia i in. Mediatory gazowe i funkcja mitochondriów: przyszłość farmakologicznie indukowanej animacji w trybie zawieszenia? / Granice w fizjologii wywołać zawieszony stan podobny do animacji za pomocą nieśmiercionośnych dawek siarkowodoru i innych gazów. Prawidłowo wyliczone stężenie teoretycznie zmniejszy zużycie tlenu przez komórki organizmu, dlatego procesy życiowe ponownie mocno spowalniają.
W 2005 roku grupa amerykańskich naukowców poinformowałaMI. Blackstone, M. Morrison, M. b. Roth. H2S wywołuje stan podobny do animacji u myszy / Nauka, który był w stanie skutecznie spowodować obniżenie temperatury ciała u myszy. Zwierzęta doświadczalne pozostawiono na sześć godzin w specjalnej komorze, do której następnie wprowadzono cząstki siarkowodoru. Stężenie wynosiło około 10% śmiertelnie dla osoby.
W ciągu pierwszych pięciu minut eksperymentu temperatura ciała myszy spadła do 13°C, ich tętno zwolniło z 500 do 200 uderzeń na minutę, a częstość oddechów spadła ze 120 do 25 oddechów na minutę.
Dopływ zwykłego powietrza bez siarkowodoru stopniowo przywracał zwierzętom normalność. Później przeprowadzono dodatkowe eksperymenty, które wykazały, że zanurzenie gryzoni w zawieszonej animacji za pomocą gazu może być również stosowane w przypadku silnego krwawienia. W ten sposób udało się zmniejszyć śmiertelność z powodu braku tlenu u myszy. Więcej naukowców odkryłoC. Hartman, ur. Nussbaum, E. Calzia i in. Mediatory gazowe i funkcja mitochondriów: przyszłość farmakologicznie indukowanej animacji w trybie zawieszenia? / Granice w fizjologiiten selenek wodoru (H2Se).
Jednak takie eksperymenty na większe zwierzęta, świnieJ. Li, G. Zhang, S. Cai i in. Wpływ wdychanego siarkowodoru na reakcje metaboliczne u prosiąt znieczulonych, sparaliżowanych i wentylowanych mechanicznie / Pediatric Critical Care Medicine i owceP. Hauziego, V. Notatka, ur. Chenuel i in. Brakuje hipometabolizmu wywołanego przez H2S u myszy u owiec poddanych sedacji / Fizjologia oddechowa i neurobiologia, nie powiodło się. Ich metabolizm nie zwolnił. Problemem okazały się różne tempo metabolizmu u dużych i małych ssaków. Podczas gdy myszy z ich szybkim metabolizmem można było wprowadzić w stan zawieszenia w ciągu kilku minut, świnie i owce potrzebowały znacznie więcej czasu, aby gaz rozprzestrzenił się po całym ciele. Na podstawie tych obserwacji naukowcy doszli do wniosku, że hibernacja za pomocą siarkowodoru prawdopodobnie nie zostanie wywołana u ludzi w przypadku zagrożenia.
Być może metoda na siarkowodór zadziałaP. Jeśli chodzi o E. Calzia, P. Radermachera. Czy farmakologiczna, indukowana H2S „zawieszona animacja” jest możliwa na OIOM-ie? / Opieka krytycznajeśli pozostało więcej czasu. Tak więc nadal obserwowano pewne obniżenie temperatury i zużycia tlenu u świń, ale dopiero po 10 godzinach ekspozycji na gaz. Jest też sugestia, że połączenie hipotermii i siarkowodoru może dać szybki i namacalny rezultat.
Czy udało ci się to zrobić z człowiekiem?
Twórcy metody hipotermicznej – Samuel Tisherman i jego zespół lekarzy – postanowili przejść od eksperymentów na zwierzętach do eksperymentów na ludziach. W 2014 roku amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków zatwierdziła po raz pierwszyH. Thomsona. Ofiary postrzału zostaną zawieszone między życiem a śmiercią / New Scientist taki program badawczy.
Według niej miała ona porównywać przeżycie 10 pacjentów resuscytowanych przez dyżurnych badaczy z użyciem hipotermii z 10 pacjentami uratowanymi konwencjonalnymi metodami. Miały to być osoby z ranami postrzałowymi lub kłutymi i dużą utratą krwi, których serce zatrzymany nie później niż pięć minut przed rozpoczęciem procedury. Sam eksperyment stał się możliwy tylko dlatego, że po prostu nie ma innych metod ratowania takich pacjentów.
Jednak znalezienie odpowiednich pacjentów okazało się trudne, a zespołowi Tishermana udało się z powodzeniem wprowadzić osobę w stan zawieszenia po raz pierwszy dopiero pięć lat później, w 2019 roku. Naukowiec donosiłH. Thomsona. Wyłącznie: ludzie po raz pierwszy umieszczeni w zawieszonej animacji / Nowy naukowiec w rozmowie z magazynem New Scientist. Jednak Tisherman nie powiedział, przeżyłI. próbka. Ludzie po raz pierwszy w stanie wstrzymanej animacji / The Guardian cierpliwy czy nie. Ani los mężczyzny, ani dalsze wyniki badania EPR nie są jeszcze znane. Od 2019 roku Tisherman wydajeS. A. Tishermana. Zachowanie i resuscytacja w nagłych wypadkach w przypadku zatrzymania krążenia po urazie / Annals of the New York Academy of Sciences jest tylko jeden artykuł na ten temat, w którym nie powiedział nic nowego.
Kiedy naukowcy mogą bezpiecznie i na długi czas wprowadzać ludzi w stan hibernacji
Właściwie nikt nie wieH. Thomsona. Wyłącznie: ludzie po raz pierwszy umieszczeni w zawieszonej animacji / Nowy naukowiec. Wyniki pierwszego zastosowania hipotermicznej animacji zawieszonej u ludzi nie zostały jeszcze nawet opisane.Zachowanie i resuscytacja w nagłych wypadkach (EPR) w przypadku zatrzymania krążenia w wyniku urazu (EPR‑CAT) / ClinicalTrials.gov w publikacjach naukowych. Samo badanie EPR również nie jest ukończone – koniec zaplanowano na 2022 rok. Zostało to jednak już przełożone z powodu pandemii.
Jak dotąd nie mamy danych na temat tego, jak ludzkie ciało reaguje na zawieszoną animację.
Na przykład wiele potencjalnych zagrożeń pozostaje niezbadanych. Tak więc komórki ludzkie mogą również ulec uszkodzeniu, gdy wychodzą ze stanu hipotermicznej anabiozy, kiedy przywracany jest przepływ krwi. A im dłużej są bez tlenu, tym gorsza jest kontuzja. Sam Tisherman mówi, że za pomocą specjalnych preparatów efekt ten można złagodzić, ale przyczyny jego pojawienia się wciąż nie są do końca zrozumiałe. Dlatego nie wiadomo, czy utrzymywanie ciała w chłodzie przez ponad dwie godziny jest realistyczne.
Jeśli jednak testy EPR zakończą się sukcesem, a naukowcy znajdą sposób na ograniczenie jego negatywnych skutków i utrzymanie tego stanu przez długi czas, wstrzymana animacja przerodzi się z fantazji w rzeczywistość. Ale to oczywiście nie nastąpi szybko.
Przeczytaj także😴⏰🤯
- 10 technologii przyszłości, które są już wdrażane
- Co konkretnie powinno przedłużyć życie człowieka w najbliższej przyszłości?
- Ludzie będą mieli cyfrowych bliźniaków. Tak futuryści widzą przyszłość
- Podcast "Kto by powiedział", numer 35: medycyna przyszłości - jak to jest?
- „Każdy z nas ma około stu uszkodzonych genów”: wywiad z bioinformatykiem Mikhailem Gelfand