Анабиоз

24 Октября 2020

Жизнь многолика и сложна. Она прекрасна. Но есть такие моменты, которых хотелось бы избежать. У каждого из нас хотя бы раз в жизни появлялось желание (особенно когда трудно) закрыть глаза и забыться. А проснувшись — увидеть, что все плохое, негативное, давящее на нас осталось в прошлом, рассеялось, как дым.

И такую возможность люди в недалеком будущем получат. Название этому — анабиоз.

Когда я рассказал об этом своей маме, она горько усмехнулась и ответила, что этой возможностью в первую очередь воспользуются пенсионеры, которые еле сводят концы с концами. Анабиоз помог бы им: закончилась пенсия — все, можно отправляться в спячку до следующей выплаты...

А если серьезно, то действительно, это очень значимое изобретение. Давайте познакомимся с ним поближе.

Заснуть, чтобы выжить

В отличие от некоторых животных человек не умеет впадать в спячку и замедлять метаболизм*. Однако это пригодилось бы для срочных хирургических операций или, например, когда надо спасти рабочих, заблокированных в шахте. Кроме того, без анабиоза немыслимы будущие межпланетные путешествия.

В 2003 г. после нескольких безуспешных попыток исследователи из Питтсбургского университета (США) наконец погрузили собак в гибернацию — так по-научному называется зимняя спячка. Для этого всю их кровь заменили холодным физраствором, из-за чего температура тела упала до десяти градусов Цельсия. Так 27 животных провели два часа, а после возвращения крови в организм и пробуждения у них не зафиксировали никаких повреждений мозга.

С человеком такое проделали только в прошлом году, хотя разрешение на процедуру медики из Мэрилендского университета под руководством Самюэля Тишермана получили еще в 2014-м. Речь шла об анабиозе пациента с тяжелой травмой и остановкой сердца, потерявшего половину крови.

Самюэль Тишерман

Обычно шансы выжить у таких больных — не более пяти процентов, однако исследователи предполагали, что если пациента успеть охладить до десяти градусов за 15 минут, метаболические процессы в организме замедлятся, а значит, клетки получат возможность выжить без кислорода.

Дело в том, что при нормальной температуре — около 37 градусов — клеткам необходимо бесперебойное снабжение кислородом. Как только сердце останавливается, а кровь перестает переносить кислород, у мозга есть не более пяти минут, чтобы выйти из этого состояния без потерь. После этого начинаются необратимые изменения. Резкое охлаждение тела может замедлить или даже приостановить химические реакции в клетках, и кислорода им потребуется меньше. Тогда клетки, в т. ч. нейроны, проживут несколько часов, и у хирургов появится дополнительное время на сложную операцию.

Так и вышло. Пациента доставили в университетскую клинику с огнестрельным ранением брюшной полости и большой кровопотерей. Как и предполагалось, после замены крови холодным солевым раствором температура тела упала до десяти градусов, и все процессы в организме замедлились. Мозговая деятельность практически отсутствовала. В таком состоянии — близком к клинической смерти — пациента отсоединили от системы охлаждения и поместили на операционный стол, где хирурги за два часа устранили причину острой кровопотери.

Затем снова заместили физраствор кровью, восстановили обычную температуру тела и запустили сердце. В результате человек выжил, и пока никаких негативных нарушений врачи у него не зафиксировали.

К далеким мирам

«На экране строки бегут вверх, а в выстроенных рядом персональных капсулах, похожих на хрустальные саркофаги, включается подогрев. Электроды начинают стимуляцию мышц, роботизированные шприцы делают инъекции, температура космонавтов начинает возвращаться к нормальной. Через несколько дней экспедиция очнется от сна, который длился несколько десятилетий, пока умный корабль уносил людей к новой неизведанной звезде...»

Сейчас это звучит как начало фантастического романа — и действительно, идея «гибернации» (состояние замедленной жизнедеятельности организма вследствие снижения уровня его обмена веществ) впервые была озвучена именно фантастами. В их работах искусственное замедление метаболизма с возможностью в нужный момент снова запустить все биологические процессы стало одной из ключевых технологий для долгих пилотируемых экспедиций в дальний космос.

Полноценная гибернация в полете — пока вопрос очень отдаленного будущего. Национальные космические агентства больше интересуются исследованиями способов введения астронавтов в состояние, близкое к оцепенению, когда метаболизм замедляется на длительное время, но мозг продолжает функционировать. Это называют гипобиозом, который означает обратимое резкое снижение интенсивности процессов жизнедеятельности, позволяющее сократить энергетические затраты организма в неблагоприятных условиях.

Временное замедление или прекращение жизненных процессов в организме, которое называют анабиозом, распространено в природе довольно широко. К нему способны многие растения и животные. Понижать температуру тела и замедлять метаболизм, впадая в состояние торпора (глубокого и длительного сна), способны многие млекопитающие и птицы. Как правило, это позволяет им переживать неблагоприятные периоды, будь то дневная жара, ночная темнота или зимние холода. Небольшие грызуны и почти сотня видов птиц — от колибри и стрижей до довольно крупных зимородков-кукабар — отключаются на 4—16 ч. в сутки, чаще всего ночью.

Более крупные животные — от ежей до медведей — погружаются в спячку на один или несколько месяцев зимы (гибернация) или лета (эстивация). Гибернация — самый знаменитый вид анабиоза, и, видимо, поэтому именно так назвали свой космический анабиоз фантасты.

В реальности же до самого недавнего времени считалось, что приматы, включая и человека, к такой спячке неспособны. Лишь в 2004 г. обнаружилось, что мадагаскарские толстохвостые лемуры могут оставаться в анабиозе до семи месяцев в году. Это (а также тот факт, что гибернацию освоили столь крупные животные, как медведи) наводит на мысль, что в торпор можно вводить и людей. Благо история медицины знает несколько таких случаев. Самый впечатляющий пример дает история Мицутаки Утикоси, который, проводя время с друзьями в горах, отстал от компании.

Бедняга быстро заблудился, заработал перелом таза и отключился из-за невыносимой боли. Лишь через 24 дня спасатели обнаружили его в бессознательном состоянии: температура упала до 22°C, пульс почти не прослеживался, метаболизм был практически на нуле. Тем не менее Утикоси выжил и впоследствии полностью восстановился. Этот случай вызвал среди специалистов жаркое обсуждение, за которым внимательно следил и основатель американского стартапа SpaceWorks Enterprises Джон Брэдфорд.

Занимаясь технологиями пилотируемых космических полетов к другим планетам и телам Солнечной системы, разработчик прекрасно понимал, что длительность таких экспедиций остается одной из самых серьезных проблем. Зонд Cassini добирался до Сатурна семь лет, New Horizons достиг Плутона за 9 с половиной лет. Если бы нам понадобилось снабжать экипаж водой, кислородом и пищей на весь этот срок, вряд ли подобные полеты вообще бы состоялись. И если мы действительно собираемся отправлять людей к другим планетам, без гибернации нам вряд ли обойтись.

Технический проект «космической системы торпора» инженеры SpaceWorks Enterprises представили в 2014 г. В отличие от фантастических звездолетов с ровными рядами индивидуальных капсул, концепт использует единую цилиндрическую камеру, рассчитанную на размещение нескольких членов экипажа. Расположенные по центру роботизированные манипуляторы будут автоматически проводить необходимые инъекции, устанавливать катетеры и дыхательные трубки, отслеживать состояние подопечных. Предполагается, что камера будет вращаться, создавая искусственную гравитацию, необходимую для поддержания тонуса опорно-двигательного аппарата, сосудов, да и других систем организма. Впрочем, на протяжении столь длительных сроков даже действия искусственного притяжения может оказаться недостаточно. Поэтому мускулы космонавтов будут дополнительно стимулироваться слабым электричеством — благо такая терапия уже отработана на Земле и используется для предотвращения мышечной атрофии у парализованных пациентов. Кроме того, когда понадобится вывести экипаж из спячки, можно заставить мышцы сокращаться с повышенной активностью, облегчая разогрев организма и пробуждение. Людей никто никогда не отправлял в спячку на месяцы и годы. Три с небольшим недели, которые провел «в отключке» Мицутака Утикоси, остаются рекордом. Поэтому до сих пор неясно, возможно ли рассчитывать на необходимые для перелетов сроки.

Учитывая все эти трудности, в SpaceWorks Enterprises разумно ограничивают свои текущие планы пилотируемым полетом на Марс. Для такой миссии экипаж сможет воспользоваться «револьверной» системой гибернации: каждый космонавт будет проводить во сне не больше определенного, строго ограниченного числа суток, после чего очнется и после краткой реабилитации заступит на дежурство, сменив предыдущего вахтенного.

Уже в таком виде экспедиция может оказаться намного проще, чем полное обеспечение экипажа на протяжении примерно полутора лет, необходимых для полета к Марсу и обратно. Будем следить за новостями и помнить: каждое новое сообщение о погружении мыши или собаки во все более долгую спячку делает далекий космос немного ближе.Долгожители

Изменят ли данные научные исследования продолжительность жизни человека? Сейчас проводятся в этом направлении научные изыскания. Если, скажем, человек сможет просто «проспать» болезнь до своего излечения, то и организм в таком «щадящем» режиме меньше будет изнашиваться... Некоторые ученые утверждают, что в скором времени дожить до ста лет — станет нормой.

К сожалению, сегодня долгожителей в прямом смысле слова можно посчитать по пальцам. В начале этого года в мире насчитали 31 человека старше 112 лет. Таких называют суперстолетними. Список опубликовали Роберт Янг из Геронтологической исследовательской группы в Санди Спринг (США) и Вацлав Кротек из Книги рекордов Гиннесса. В список включены только те, чей возраст подтвердили документально. Всего же таких людей может быть 700—1000.

По данным итальянских ученых, изучивших список из 4626 проверенных долгожителей, родившихся между 1896-м и 1910 г., число столетних и полусуперстолетних (т. е. в возрасте 105—110 лет) неуклонно растет. Продолжительность жизни увеличивается, особенно среди женщин: среди 31 суперстолетнего мужчина только один.

Люди живут дольше благодаря хорошим условиям, гигиене, качественной медицине. Особенно сказался прогресс в лечении сердечно-сосудистых заболеваний в 1970-х. Реже умирают от бронхитов, гриппа, пневмоний.

Авторы работы отмечают, что после 112 лет большинство долгожителей все же уходят в мир иной. Этот порог перешагивает один из тысячи столетних. Некоторые исследователи говорят, что для человека 115 лет — предел. Но голландские ученые пишут о появлении в Японии женщин 118-летнего возраста к 2070 году, а может быть, и 125-летних.

Ученые честно признают: как люди достигают 110-летнего возраста, непонятно. Этой проблемой занялись сравнительно недавно, и данных еще очень мало. Например, в июне 2019-го на Сицилии скончалась 113-летняя Диега Каммаллери. Ее сестра Филиппа в 106 лет осталась одна. Наблюдавшие за ними специалисты пишут: их долголетие — загадка. Дело в том, что болезни не обходили стороной их дом. От них умерли мать и два брата. Но в то же время отец и еще две сестры также достигли очень преклонных лет.

По одной из гипотез, причина в некоторых генах, управляющих другими генами. Один и тот же участок ДНК может как увеличивать риск рака, так и способствовать долголетию. А возможно, все дело в унаследованных от отца аллелях (генах с некоторыми мутациями), защищающих от возрастных болезней.

Диета сестер не отличалась особой правильностью. В юности они были очень бедны, поэтому питались скудно. С 1960-х в стране изобилие морских продуктов, мяса, сахара, жиров. Каммаллери никогда не переедали, в основном употребляли в пищу овощи.

В крови у сестер много гормона щитовидной железы — тиреотропина, что говорит о предгипотиреозе. Не исключено, что так, замедляя метаболизм, организм борется со старением.

Столетнее сердце

Поскольку человечество стареет, растет смертность от возрастных болезней, включая диабет второго типа, болезнь Альцгеймера, рак. Лидируют сердечно-сосудистые заболевания. Единственные, кто выпадает из тренда, — долгожители. У них риск кончины от болезней сердца низкий: им редко диагностируют диабет, чувствительность к инсулину у них сохраняется, в среднем нормальный уровень липопротеинов. При этом электрокардиография у них нередко показывает сбои в работе сердца. Возможно, именно этот орган — слабое звено в организме человека, если нет других отягчающих заболеваний. Раз так, то путь к суперстолетнему возрасту — профилактика сердечно-сосудистых заболеваний. Между тем больше половины рекордно старых участников этого исследования не принимали сердечных лекарств.

По долгожителям впереди всех Япония. Среди рожденных в 1900 г. 122 мужчины и 617 женщин достигли 100-летия. В стране 12 суперстолетних из списка, подтвержденного Книгой рекордов Гиннесса.

Кибернетическая «кукушка»

Австралийские биологи создали систему искусственного интеллекта (ИИ), способную с 69-процентной точностью предсказать продолжительность жизни человека.

«Предсказание того, что ожидает пациента, крайне важно для медиков, так как оно поможет им подобрать лечение, наиболее подходящее для спасения и продления жизни больного. Пока такие предсказания были ограничены исключительно опытом врачей и их глазами», — рассказывает Люк Окден-Рэйнер из Университета Аделаиды (Австралия).

В последние годы благодаря развитию математики и росту вычислительных мощностей компьютеров у ученых появилась возможность создавать сложные нейросети, системы искусственного интеллекта, способные исполнять нетривиальные задачи и даже «мыслить» креативно, создавая новые образцы искусства и технологий.

Окден-Рэйнер и его коллеги развили эту идею дальше, создав систему машинного разума, способную определить продолжительность человеческой жизни по фотографиям его внутренних органов, полученных при помощи компьютерного томографа.

Для подобного обучения Окден-Рэйнер и его коллеги использовали коллекцию из нескольких тысяч фотографий грудной клетки и брюшной полости, полученных при помощи томографа во время наблюдений за здоровьем 40 больных. Этого набора снимков, по словам ученых, хватило для того, чтобы их детище смогло достичь того уровня предсказаний, который обычно демонстрируют медики, пытающиеся «на глаз» определить состояние своих пациентов.

Как оказалось, программа действительно неплохо справлялась с возложенными на нее задачами — она корректно предсказала продолжительность жизни для 69% добровольцев.

Расширение базы данных и подключение к экспериментам большего числа добровольцев, как надеются ученые, позволит заметно повысить качество предсказаний и сделать их более точными для людей, не страдающих от тяжелых болезней сердца и легких. Сейчас, по словам Окден-Рэйнера, его команда «тренирует» новую версию нейросети на базе фотографий 12 тысяч пациентов, что должно заметно повысить точность предсказаний.

Железное доказательство

Исследователи установили, что гены, ответственные за метаболизм железа в организме, связаны с продолжительностью жизни. Кроме того, выявили участки генома, добавляющие человеку несколько лет.

Высокий уровень железа в крови сокращает жизнь, утверждают британские и немецкие исследователи. А если содержание этого микроэлемента в организме остается в пределах нормы, возрастные изменения, наоборот, замедляются. Известно, что железо влияет на способность бороться с инфекциями. При многих возрастных заболеваниях, например болезни Паркинсона или поражениях печени, фиксируют слишком высокое или чересчур низкое количество этого микроэлемента. Поэтому ученые предположили, что метаболизм железа — важный фактор склонности к долголетию и состояния здоровья в преклонные годы.

Это подтверждает анализ огромного массива генетических данных, полученных из открытых международных баз. Оказалось, что участки ДНК, связанные с этими показателями, также влияют на метаболизм железа.

По словам авторов работы, их результаты объясняют, почему чрезмерное потребление красного мяса, богатого железом, коррелирует с риском возрастных заболеваний, в частности сердечно-сосудистых. Исследователи не исключают, что препарат, регулирующий уровень железа в организме, мог бы не только добавить несколько лет жизни, но и обеспечить здоровую и активную старость.

Половой вопрос

Согласно сразу нескольким научным работам, продолжительность жизни в значительной степени зависит от пола: самки практически всех видов млекопитающих в среднем живут дольше самцов.

С этим согласны немецкие и датские ученые, проанализировавшие демографическую ситуацию в самые суровые времена — в период работорговли на острове Тринидад, во время эпидемии кори в Исландии и голода в Швеции, Ирландии и на Украине. Выяснилось, что практически везде женщины в среднем жили дольше мужчин.

Как отмечают исследователи, представители сильного пола более уязвимы из-за тестостерона, способного нарушить работу иммунной системы. Женский половой гормон эстроген, наоборот, обладает противовоспалительным эффектом.

Кому всегда хорошо

Согласно работе американских медиков, на продолжительность жизни влияет и мировоззрение человека. Изучив данные полутора тысяч мужчин и примерно 70 тысяч женщин, специалисты выяснили, что наиболее оптимистичные — это определялось специальным тестированием — как правило, живут на 11—15 процентов дольше.

Это можно объяснить тем, что неунывающие люди реже страдают сердечно-сосудистыми и легочными заболеваниями. Кроме того, они чаще придерживаются здорового образа жизни.

Еще один фактор, предполагают авторы работы, — уверенность оптимистов в своих силах. Они менее эмоционально реагируют на трудные ситуации и быстрее восстанавливаются после стресса.

Это предел

Ученые из Нидерландов назвали предел продолжительности жизни человека: у мужчин она составляет примерно 114 лет, у женщин — 115,7 г.

Определить такие рамки специалисты смогли, проанализировав данные о продолжительности жизни более 75 тысяч жителей Нидерландов.

По данным исследования, за последние 30 лет максимальная продолжительность человеческой жизни не изменилась, что свидетельствует о том, что предел достигнут.

В прошлом году к похожему выводу пришла группа американских ученых. По их данным, дальнейшее улучшение медицины не будет увеличивать среднюю продолжительность жизни бесконечно — предел возраста человека, скорее всего, составляет около 100 лет, при достижении которого смертность резко растет — вне зависимости от всех внешних факторов.

Рекордсмены-долгожители

На сегодняшний день старейшим долгожителем — из тех, что известны истории, — остается француженка Жанна Кальман, прожившая 122 года и 164 дня. Она умерла в 1997 г. Старейшим человеком среди ныне живущих является 117-летняя Канэ Танака из Японии. Канэ Танака родилась 2 января 1903 г. По состоянию на 19 сентября ее возраст составил 117 лет и 261 день. Японка уверена, что дотянет до 120 лет.

Среди мужчин рекорд принадлежит японцу Дзироэмону Кимуре, прожившему 116 лет и 54 дня.

Секрет долголетия

Ранее группа ученых из Швеции выделила четыре основных фактора, которые прямо влияют на продолжительность человеческой жизни: регулярная физическая активность, отказ от курения, умеренное употребление алкогольных напитков и сбалансированная диета.

Нидерландские исследователи также пришли к выводу, что к значительному сокращению человеческой жизни приводят апатия и отсутствие мотивации.

По итогам анализа самочувствие израильских стариков, ожидающих Пасхи, врачи сделали выводы, что надежда и ожидание могут отсрочить смерть. Объясняется это ощущением надежды, праздника и предвкушения, которые помогают продлить жизнь за счет гормонов радости и счастья.

Т. е. когда ты чего-то ждешь, ты перестаешь бояться, ты ждешь — ты, соответственно, и живешь.

Простой способ

жить долго

По данным исследователей, у тех, кто ходит на работу пешком, ниже риск преждевременной смерти. Такие люди выносливее, у них реже бывают инфаркты и инсульты. Любители прогулок в среднем живут дольше, чем их ровесники, предпочитающие транспорт. Правда, это зависит от того, сколько шагов в день совершает человек.

Ученые из Национального института онкологии и Университета Теннесси 12 лет наблюдали за физической активностью и состоянием здоровья 4840 американцев старше сорока.

Каждый около недели носил фитнес-браслет с акселерометром. Фиксировали не только количество шагов в день, но и интенсивность ходьбы — по пиковой скорости в минуту, полчаса и за сутки.

Анализ показал: делавшие по восемь тысяч шагов в день умирали на 51% реже. А среди совершавших 12 тысяч шагов и больше смертность ниже уже на 65%. При этом интенсивность ходьбы никак не влияла на состояние здоровья и продолжительность жизни.

Другое дело, что выполнять определенную норму по ходьбе тяжело психологически. Но, как говорится, хочешь жить долго и счастливо — беги.

P. S. Будем надеяться, что в недалеком будущем такие трудновыговариваемые слова, как «гипобиоз» и «гибернация», помогут человеку избежать стрессовых ситуаций и болезней, что, несомненно, позволит значительно увеличить продолжительность жизни. А пока нам остается надеяться на свой иммунитет, гены и... крепкие ноги, которые приведут нас не только к улучшению здоровья, но и к долголетию.

Вдох глубокий, руки шире,

Не спешите, три-четыре!

Бодрость духа, грация и пластика.

Общеукрепляющая,

Утром отрезвляющая

(Если жив пока еще) гимнастика!

В. Высоцкий

*Метаболизм, или обмен веществ, — набор химических реакций, которые возникают в живом организме для поддержания жизни.

Инвестиция в здоровье

Люди едут в «Моршинский» за положительным результатом лечения и отдыхом для души

"Моршинський" лікує разом з природою

Пандемія коронавірусу, на жаль, на оминула й Україну. Щодня зростає кількість хворих. А...

По кому подзвін?

Горе-реформаторами повністю зруйнований профілактичний напрямок у медицині. І...

Врачебно-пациентское партнерство вместо пресловутой...

В мире противовирусной терапии ВПЧ на сегодня нет, эти лекарства есть только в Украине

Обед из пробирки

Каждая восьмая семья в Европе не против включить эрзац-бургеры в свой рацион

Трансплантация: суть — «мелким шрифтом»

Сам факт того, что органы будет возможно вывозить за рубеж, не отрицается, но при этом...

Тревожные раздумья: реалии и неотложные задачи с...

Эффективное противодействие вирусной агрессии требует обязательно и в полном объеме...

Лечение эндометриоза в Израиле

Эндометриозом страдает каждая десятая женщина. У многих болезнь протекает без...

Новейшая лазерная эпиляция 3D в EpiLaser

 Трёх-кластерная лазерная процедура основана на воздействии оптической и...

Закон и его горькие последствия

За время действия карантина, который, судя по сводкам Минздрава о катастрофическом...

«Полезная программа»: как выбрать самый полезный рис?

Во вторник, 24 сентября, в 10:00 на «Интере» выйдет новый выпуск ток-шоу о качестве...

Удобный справочник на медицинскую тему от «24-го...

На сайте «24-го канала» открылся новый раздел, касающийся медицинской тематики

Комментарии 0
Войдите, чтобы оставить комментарий
Пока пусто
Авторские колонки

Блоги

Ошибка