фoтo: pixabay.com
Исслeдoвaния гипoбиoзa зaмeдлeннoй жизнeдeятeльнoсти oргaнизмa, при кoтoрoм снижaeтся oбмeн вeщeств и пoтрeблeниe кислoрoдa, сoвeтскиe учeныe нaчaли прoвoдить eщe в 60-70-x гoдax прoшлoгo вeкa. Изучaл свoйствa зимнeй спячки мeдвeди, бурундуки, бeлки… Иx oпыт мoжeт пoмoчь чeлoвeку нe тoлькo в прeoдoлeнии длитeльныx мeжплaнeтныx прoстрaнств, нo и в другиx нe мeнee слoжныx услoвияx, нaпримeр, oстрый недостаток кислорода, большие потери крови и так далее. как правило, специалисты задались целью понять, является ли хомосапиенс перенять у млекопитающих является врожденный дар — переживал трудные времена во время сна?
Исследователи смотрели на то, что их организм затормаживает обмен веществ даже в состоянии спячки температура тела постепенно становится почти такой же, как у окружающей среды. Так, российские ученые, долго изучавшие гипобиоз суслики, они обнаружили, что температура их тела на срок, более длительный сон упал до градусов. Но это не остановило их, когда воздух теплел, надежно проснуться и приступить к своим повседневным делам.
Секреты искусственного погружения живого организма в гипобиотическое состояние заключается в сложнокомпонентных жидких смесей на основе природного газа ксенона. Более подробное описание «снотворного» ученые не дают, — ноу-хау. Известно лишь, что он разработан в рамках проекта ФПИ, который реализуется совместно с Институтом биофизики клетки РАН от 2015 года.
«Основной непосредственной целью проекта является создание фармакологических препаратов для расширения «золотые часы». (Золотой час — термин, используемый в реаниматологии для определения промежутка времени, что позволяет эффективно оказывать первую помощь – Авт.) введения человека в искусственную гипобиотическое состояние, аналогичное состояние зимнего сна медведей», — отметили в Фонде. Его сотрудникам удалось войти в подобное состояние лабораторных животных — кроликов и крыс — на определенный период времени. При этом у животных снижается температура тела, замедлялся кровоток и частоту сердечных сокращений, а также значительно снижалось потребление органами и тканями кислорода за счет существенного (в два раза) и постоянного снижения скорости всех биохимических процессов в организме. Так, в эксперименте с крысой ученым удалось усыпить его с помощью газовых смесей на 7(!) дней. После окончания лечения экспериментальных животных спонтанно восстановлены в течение 15 часов. «Продолжительность препарата можно регулировать его состав и дозы», — пояснил «МК» руководитель проектной группы Фонда перспективных исследований профессор Анатолий Ковтун. Это означает, введите его дополнительно внутривенно, и сон будет длиться столько, сколько нужно.
Если крысы используются для изучения длительного погружения в режим сна, что может пригодиться для длительного полета в космос, то у кроликов как сложных организмов, до тех пор, пока работы по расширению «золотого часа», что для введения в гипобиоз производит более короткий срок.
Это означает, что есть надежда, что путь, если он будет реализован, в медицине через 5-10 лет, вам продлить жизнь до первой помощи человеку с убийственной гипоксией, смертельной кровопотерей, болевым шоком и переохлаждением. Исследования показали, что в состоянии искусственного гипобиоза произошло 10-кратное увеличение стойкости организма к условиям смертельной гипоксии (при содержании кислорода в окружающей среде 3,0% — 3,5% в 13 раз больше шансов выжить за 350 минут), в 3 раза повышает шансы на выживание на 50% кровопотере пополнение только 12% потерянного объема крови, в 2 раза увеличивает время выживания при переохлаждении в ледяной крошке. При этом после окончания охлаждения происходит постепенное саморазогрев животного, и полное восстановление всех функций организма без последствий для организма. Эти средства будут востребованы и для продления жизни людей, в закрытых объектах, в условиях постоянного недостатка кислорода, например, для спасения людей из-под завалов при землетрясениях, шахтеров и солдат субтитры при потенциальной аварии.
Есть еще один эффект, связанный с гипобиозом, который может пригодиться человеку в будущем. Организм, который погружен в этом состоянии, становится невосприимчив к болезни (у сусликов в состоянии спячки не прививались даже раковые клетки!). Кроме того, она значительно медленнее стареет.
Справка «МК». Суслики во время сна периодически просыпается. Версия биологов, то необходимо в организме для твердых нервной и иммунной системы.
Согласно последней публикации НАСА на тему будущих полетов человека в космос, людям также необходимо периодически прерывать процесс долгого «сна» около часа, а затем снова заснуть. Температура его тела при гипобиозе не обязательно уменьшить до градусов, как у суслика, — достаточно «сбросить» 5-6 градусов, как это происходит у медведя. Главное — достичь снижения потребления кислорода. При этом, если суслик и медведь может длиться долгое время без пищи, так как нагуливают дополнительный жир в режим сна, то человек будет иметь во сне вводить питательные вещества при помощи катетера.
Справка «МК» Установлено, что сурок в состоянии гипобиоза потребляют кислород в 42 раза меньше, чем в активном состоянии, и углекислоты выделяют в 75 раз меньше.
МЕЖДУ ТЕМ
ФПИ создает технологии, неограниченный хранения тканей и органов, перед их трансплантацией. Основной метод — криоконсервация — низкотемпературное хранение живых биологических объектов с возможностью восстановления их биологических функций после размораживания. «На сегодняшний день разработан и экспериментально обоснована на клеточной, тканевой и органной моделях концепция витрификации (быстрой заморозки – Ред.) биологических объектов, обеспечивающая замораживание без кристаллизации», — сказал Анатолий Ковтун. Например, на моделе аорты крысы показано восстановление эндотелиального и гладкомышечного слоев контейнера 85%-95% живых клеток после замораживания до криогенных температур. Доказано восстановления сократительной функции сосудов.
«Предметом нашей особой гордости – это то, что впервые в мире удалось восстановить после хранения в течение 45 дней, сердце лягушки, замороженные при температуре минус 196°C», — отметил представитель ФПИ.
Отмечалось устойчивое восстановление функциональной активности изолированного сердца крыс в течение 24 часов гипотермического хранения при +4°C. Проведены успешные трансплантации сердца после гипотермического хранения крысам-реципиентам. И это при том, что существующие технологии позволяют хранить сердце донора не более чем на 6 часов. Теперь ученые переходят к сохранению сердца мини-пигов, потому что сердечно-сосудистая система малого свинок ближе к человеческой.
Ожидается, что основными потребителями этой технологии будет министерство здравоохранения России, МЧС РОССИЙСКОЙ федерации и других заинтересованных органов.