Vad är suspenderad animation och är det möjligt att introducera en person i den

Vad är anabios och varför behövs det

AnabiosAnabios / Big Russian Encyclopedia – Det här är ett tillfälligt upphörande eller bromsning av kroppens vitala processer. Till skillnad från viloläge (dvala) eller torpor, i detta tillstånd, försvinner tecknen på liv praktiskt taget.P. Asfar, E. Calzia, P. Radermacher. Är farmakologisk, H2S-inducerad "avstängd animering" möjlig på intensivvårdsavdelningen? / Intensivvård. Till exempel kan puls och andning inte registreras utan specialutrustning. I själva verket är suspenderad animation död med förmågan att återuppliva.

är kapabla till detAnabios / Big Russian Encyclopedia många organismer faller in i det: protozoer, svampar, maskar, kräftor, blötdjur och vissa insekter, amfibier och reptiler. Så de håller utC. Hartman, f. Nussbaum, E. Calzia et al. Gasformiga mediatorer och mitokondriell funktion: framtiden för farmakologiskt inducerad suspenderad animation? / Frontiers in Physiology en kraftig försämring av levnadsförhållandena, såsom en köldknäpp eller torka, och sedan återhämta sig.

Vissa organismer kan förbli i suspenderad animation under lång tid. Således, den nyligen upptäckta oceaniska aerobic bakterie höllsY. Morono, M. Ito, T. Hoshino et al. Aerobt mikrobiellt liv kvarstår i oxiskt marint sediment så gammalt som 101,5 miljoner år / Nature Communications i ett tillstånd av suspenderat liv från 4,3 till 101,5 miljoner år. Dessa organismer föll i anabios när dinosaurier fortfarande strövade omkring på jorden.

När det gäller människor kan anabios vara användbar inom medicin i första hand. Till exempel i akuta situationer, när du behöver rädda patientens liv, och traditionella metoder är osannolikt att hjälpa.

Anabios nämns också oftaH. Thomson. Skottoffer ska suspenderas mellan liv och död / New Scientist som ett sätt att rädda livet på dödligt sjuka patienter innan droger eller astronauter uppfanns under långa expeditioner. Men även om forskare hittar ett säkert sätt att fördjupa en person i suspenderad animation under lång tid, tillbringa tiotals, hundratals eller tusentals år i ett tillstånd nära av död, är knappast möjligt. I sådana situationer verkar viloläge med en avmattning i livsprocesser vara det föredragna alternativet.

Varför kan du inte bara frysa en person

Vissa organismer, som embryon, bakterier, virus, celler, är ganska lätta att komma in i ett tillstånd av suspenderad animation: det räcker bara att frysa dem. De använder detAnabios / Big Russian Encyclopedia biologer och läkare vid skapandet vacciner, konservering av vävnader och organ, spermier och ägg.

Med människor kommer detta trick inte att fungera - det finns för mycket vatten i vår kropp. När hon fryserMED. Amstislavsky, S. la Falza. Cryonics: myter och verklighet / Till försvar av vetenskapen nr 2 (kristalliseras) vid minusgrader, vävnader skadas, blodflödet stannar och döden inträffar.

En person kan överleva om han hamnar i ett tillstånd som liknar suspenderad animering. Vid låg - men inte negativ - temperatur stannar livsprocesserna, men de flesta vävnaderna förblir intakta.

Intressant nog hände detta även naturligt utan deltagande av läkare och forskare. Så 1999 misslyckades den svenska läkaren Anna BogenholmM. Gilbert, R. Busund, A. Skagseth et al. Återupplivning från oavsiktlig hypotermi på 13 7 °C med cirkulationsstopp / The Lancet under isen, åka skidor och spendera i kall vatten 80 minuter. Kroppstemperaturen sjönk till 13,7 °C och hjärtat stannade. Läkare ventilerade organen, kopplade flickan till en hjärt-lungmaskin. Som ett resultat återhämtade sig Bogenholm helt, även om hon senare fick problem på grund av att några av nerverna i hennes armar och ben hade dött.

En liknande händelse inträffadeD. Dovey. Avstängd animering? Hur en pojke överlevde 15 minuter instängd under is i frusen sjö / Medical Daily 2014 i USA. 14-årig pojke från Missouri John Smith föll genom isen och var i kallt vatten i 15 minuter. Efter att ha förts till sjukhuset svarade han inte i ytterligare 27 minuter. hjärt-lungräddning. Läkarna kunde dock rädda killen med hjälp av ungefär samma åtgärder som en gång användes i situationen med Bogenholm.

Hur kan du sätta en person i avstängd animering

Forskare överväger två sätt.

1. Med hypotermi

Du kan inte frysa en person, men du kan kyla ner honom. Och även om det låter galet, kan ett sådant trick vara användbart för att behandla de sårade med bra blodförlust.

De inre organen hos sådana offer stannar oftastS. Tisherman, H. En lampa. Rhee et al. Utveckling av akutbevarande och återupplivning för hjärtstillestånd från trauma klinisk prövning / Journal of Trauma and Acute Care Surgery arbetar på grund av syrebrist, och människor dör. Till exempel börjar hjärnceller dö efter fem minuters syresvält. Men om kroppen plötsligt kyls ned till cirka 10-15 ° C, kan cellerna leva ett par timmar till - processerna i dem kommer att sakta ner. Detta kommer att ge läkarna extra minuter för att få patienten till sjukhuset.

Under proceduren pumpas offrets blod ut och kall (2–4 ° C) saltlösning passerar genom aortan genom hans vener. Kroppstemperaturen kommer att börja sjunka snabbt (2 ° C per minut), vitala processer kommer att sakta ner och hjärtat stannar. I det här fallet kommer cellerna att förbruka betydligt mindre syre och kommer inte att förstöras. Efter avslutad operation kommer patienten gradvis att blödas tillbaka och återupplivas.

Även om det låter som fantasi, kan en sådan här plan fungera.

Denna teknik testades förstx. wu, T. Drabek, P. M. Kochanek et al. Induktion av djup hypotermi för nödkonservering och återupplivning möjliggör intakt överlevnad efter hjärtstillestånd till följd av långvarig dödlig blödning och trauma hos hundar/cirkulation på hundar 2005. Djur med svår blödning delades in i flera grupper. En genomgick rutinmässig hjärt-lungräddning medan kirurgen försökte stoppa blod. Andra fylldes med koksaltlösning istället för blod, temperaturen sänktes och hjärtat stoppades och sedan gjordes en operation och blodflödet återställdes. Totalt var djuren i ett "kylt" tillstånd i antingen 12 eller 36 timmar. Inte en enda hund överlevde i HLR-gruppen och 12 av 14 i de avstängda animationsgrupperna. Även om djuren faktiskt dör i nästan tre timmar, påverkades inte deras hjärnor.

En annan liknande upplevelse varH. En lampa. Rhee, K. Honma et al. Påverkar graden av återuppvärmning från djupgående hypotermisk arrestering resultatet i en svinmodell av dödlig blödning? / The Journal of Trauma: Injury, Infection, and Critical Care 2006 på grisar. De orsakade också kraftiga blödningar och sänktes sedan ner i svävande animationer. Djur överlevde i 90 % av fallen med en genomsnittlig återgång till normal temperatur på 0,5 °C per minut. Samtidigt startade deras hjärtan i de flesta fall av sig själva efter återfyllningen av blod. Experimentgrisar visade inte heller någon försämring av hjärnaktiviteten.

Denna metod fickP. Asfar, E. Calzia, P. Radermacher. Är farmakologisk, H2S-inducerad "avstängd animering" möjlig på intensivvårdsavdelningen? / Intensivvård kallad "Emergency Preservation and Resuscitation" (EPR). Även om det finns en möjlighet att det kan fungera på människor, är farorna förknippade med EPR ännu inte helt förstått. Så hypotermi kan leda till en förändring i kroppens syra-basbalans, blodkoaguleringsstörningar och försämring immunitet.

Med hjälp av svavelväte

Liknande resultat kan uppnås utan blodtransfusioner och kroppskylning. För att göra detta försöker forskare 1. P. Asfar, E. Calzia, P. Radermacher. Är farmakologisk, H2S-inducerad "avstängd animering" möjlig på intensivvårdsavdelningen? / Intensivvård
2. C. Hartman, f. Nussbaum, E. Calzia et al. Gasformiga mediatorer och mitokondriell funktion: framtiden för farmakologiskt inducerad suspenderad animation? / Frontiers in Physiology inducera ett suspenderat animationsliknande tillstånd med icke-dödliga doser av svavelväte och andra gaser. Korrekt beräknad koncentration i teorin kommer att minska förbrukningen av syre i kroppens celler, varför livsprocesser återigen saktar ner kraftigt.

2005 rapporterade en grupp amerikanska forskareE. Blackstone, M. Morrison, M. b. Roth. H2S inducerar ett uppskjutet animationsliknande tillstånd hos möss/vetenskap, som framgångsrikt kunde orsaka en minskning av kroppstemperaturen hos möss. Försöksdjuren lämnades i en speciell kammare i sex timmar, i vilken partiklar av vätesulfid sedan matades in. Koncentrationen var ca 10 % av dödligt för en person.

Inom de första fem minuterna av experimentet sjönk mössens kroppstemperatur till 13°C, deras hjärtfrekvens sjönk från 500 till 200 slag per minut och deras andningsfrekvens sjönk från 120 till 25 andetag per minut.

Tillförseln av vanlig luft utan svavelväte återförde gradvis djuren till det normala. Senare genomfördes ytterligare experiment, som visade att nedsänkning av gnagare i svävande animation med hjälp av gas också kan användas för allvarliga blödningar. Så det var möjligt att minska dödligheten på grund av syrebrist hos möss. Fler forskare har upptäcktC. Hartman, f. Nussbaum, E. Calzia et al. Gasformiga mediatorer och mitokondriell funktion: framtiden för farmakologiskt inducerad suspenderad animation? / Frontiers in Physiologyatt väteselenid (H₂Se).

Dock sådana experiment på större djur, grisarJ. Li, G. Zhang, S. Cai et al. Effekt av inhalerat svavelväte på metabola svar hos sövda, förlamade och mekaniskt ventilerade smågrisar / Pediatric Critical Care Medicine och fårP. Hauzi, V. Notet, f. Chenuel et al. H2S-inducerad hypometabolism hos möss saknas hos sederade får / Respiratorisk fysiologi och neurobiologi, lyckades inte. Deras ämnesomsättning saktade inte ner. Problemet visade sig vara olika ämnesomsättningshastigheter hos stora och små däggdjur. Medan möss, med sin snabba ämnesomsättning, kunde sättas i svävande animation inom några minuter, tog grisar och får mycket längre tid för gasen att spridas i kroppen. Baserat på dessa observationer kom forskare till slutsatsen att viloläge med hjälp av svavelväte sannolikt inte kommer att induceras hos människor i händelse av en nödsituation.

Kanske vätesulfidmetoden kommer att fungeraP. Asfar, E. Calzia, P. Radermacher. Är farmakologisk, H2S-inducerad "avstängd animering" möjlig på intensivvårdsavdelningen? / Intensivvårdom det finns mer tid kvar. Så en viss minskning av temperatur och syreförbrukning hos grisar observerades fortfarande, men först efter 10 timmars gasexponering. Och det finns också förslaget att kombinationen av hypotermi och svavelväte kan ge ett snabbt och påtagligt resultat.

Har du kunnat göra det här med en människa?

Utvecklarna av den hypotermiska metoden - Samuel Tisherman och hans team av läkare - bestämde sig för att gå från experiment med djur till experiment på människor. 2014 godkände amerikanska Food and Drug Administration för första gångenH. Thomson. Skottoffer ska suspenderas mellan liv och död / New Scientist ett sådant forskningsprogram.

Enligt henne var det tänkt att jämföra överlevnaden för 10 patienter som återupplivats av jourhavande utredare med hypotermi med 10 som räddades med konventionella metoder. Dessa skulle vara personer med skott- eller stickskador och mycket blodförlust, vars hjärta stannade senast fem minuter innan ingreppet påbörjas. Experimentet i sig blev möjligt bara för att det helt enkelt inte finns några andra metoder för att rädda sådana patienter.

Det visade sig dock vara svårt att hitta lämpliga patienter och Tishermans team lyckades sätta en person i avstängd animering för första gången bara fem år senare, 2019. Forskaren rapporteradeH. Thomson. Exklusivt: Människor placerade i suspenderad animation för första gången / New Scientist i en intervju med tidningen New Scientist. Tisherman berättade dock inte, överlevdejag. prov. Människor sätter in avstängd animation för första gången / The Guardian patient eller inte. Varken mannens öde eller de ytterligare resultaten av EPR-studien är ännu kända. Sedan 2019 har Tisherman släpptS. A. Tisherman. Nödbevarande och återupplivning för hjärtstillestånd från trauma / Annals of the New York Academy of Sciences det finns bara en artikel om detta ämne, där han inte berättade något nytt.

När forskare kan försätta människor i viloläge säkert och under lång tid

Det är faktiskt ingen som vetH. Thomson. Exklusivt: Människor placerade i suspenderad animation för första gången / New Scientist. Resultaten av den första tillämpningen av hypotermisk suspenderad animation hos människor har inte ens beskrivits ännu.Emergency Preservation and Resuscitation (EPR) för hjärtstillestånd från trauma (EPR-CAT) / ClinicalTrials.gov i vetenskapliga publikationer. Själva EPR-studien är inte heller avslutad – slutet är planerat till 2022. Det har dock redan skjutits upp på grund av pandemin.

Än så länge har vi inga uppgifter om hur människokroppen reagerar på avstängd animering.

Många potentiella faror är till exempel fortfarande outforskade. Således kan mänskliga celler också skadas när de lämnar tillståndet av hypotermisk anabios, när blodflödet återställs. Och ju längre de är utan syre, desto värre blir skadan. Tisherman själv säger att med hjälp av speciella preparat kan denna effekt jämnas ut, men orsakerna till dess utseende är fortfarande inte helt förstått. Därför är det inte känt om det är realistiskt att hålla kroppen kyld i mer än två timmar.

Men om EPR-tester är framgångsrika och forskare hittar ett sätt att minska dess negativa effekter och bibehålla detta tillstånd under lång tid, kommer avstängd animation att förvandlas från fantasi till verklighet. Men detta kommer uppenbarligen inte att ske snart.