Возможно, вы этого не знали, но медведи далеко не единственные животные, способные впадать в спячку. Различные виды белок, летучих мышей и даже некоторые птицы также могут понижать температуру своего тела, погружая себя в состояние покоя на недели или даже месяцы. Не исключено, что и люди однажды к ним присоединятся. По крайней мере, по мнению инженеров из NASA, не существует ни одной причины, по которой это было бы невозможно. Интерес исследователей космического агенства в этой теме объясняется очень просто – длительная спячка как у некоторых животных может помочь будущим астронавтам преодолевать большие космические расстояния, например, путешествие на Марс. Однако погружение человека в анабиоз – временное замедление или прекращение жизненных процессов в организме – может стать настоящим прорывом в медицине, так как позволит врачам вводить в состояние анабиоза тяжело раненных пациентов. Это поможет выиграть время для операции и в результате поможет спасти множество жизней. Но даже несмотря на то, что ученые не считают введение человека в анабиоз невозможным, им по-прежнему предстоит выяснить, как это сделать. Но как?
Анабиоз – временное замедление или прекращение всех функций организма, которое происходит под воздействием внешних или внутренних факторов. Входить в состояние анабиоза способны многие растения и животные.
Для чего нужен анабиоз?
В мире не так уж мало животных – как правило это млекопитающие – которые впадают в спячку на длительное время, чтобы пережить суровую зиму. Это становится возможным, так как животные замедляют сердечный ритм до нескольких ударов в минуту. В таком состоянии им не нужна вода и еда, а выживать в течение нескольких месяцев им помогают жировые запасы. Помимо медведей такой возможностью не пренебрегают грызуны и даже пара приматов, включая толстохвостого карликового лемура с Мадагаскара. Согласитесь, мы не так далеко от приматов на генеалогическом древе, так что если они смогли, возможно, получится и у нас.
Полет на Марс занимает от 6 до 9 месяцев. Ученые предполагают, что это время лучше провести во сне
На самом деле медицина уже достигла определенных успехов в этой области. Так, благодаря особой технологии – терапевтической гипотермией – которая понижает температуру тела на несколько градусов, чтобы увеличить шансы пережить сердечные приступы и инсульты. Для понижения температуры тела врачи используют и даже пытались вводить в кровь охлажденный физиологический раствор. Дело в том, что при пониженной температуре у человека замедляется обмен веществ и он впадает в бессознательное состояние. Однако задача заключается в том, чтобы пациент не умер во время процедуры, а между бессознательным состоянием и смертью очень тонкая грань. Подробнее о том, как врачам впервые в истории удалось ввести человека в состояние анабиоза, читайте в увлекательной статье моего коллеги Владимира Кузнецова.
Однако, как пишет The Atlantic, результаты были довольно удивительными: люди находились в состоянии оцепенения до 14 дней, проходя через несколько циклов. Терапевтическое использование этого состояния все еще находится в стадии исследования. В будущем это поможет узнать, полезно ли оно для пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями и даже прогрессирующими заболеваниями (рак). Ученые также намерены выяснить, существуют ли какие-либо побочные эффекты или осложнения после этой процедуры, но на данный момент никаких долгосрочных проблем не было обнаружено.
По этой причине несколько лет назад компания SpaceWorks Enterprises представила NASA доклад о том, как можно использовать терапевтическую гипотермию для длительных космических полетов в пределах Солнечной системы. Напомню, что согласно оценкам специалистов, путешествие на Марс займет около 6-9 месяцев. На протяжении всего этого времени будут расходовать драгоценный воздух, воду и пищу. А в состоянии анабиоза, по оценкам SpaceWorks, экипаж снизит скорость метаболизма на 50%-70%. Чем ниже скорость метаболизма, тем меньше расходуется ресурсов. Это означает, что груз, который нужно отправить на Марс, тоже будет меньше. К тому же астронавтам не нужно будет передвигаться, поэтому их можно погрузить в небольшие и уютные капсулы на все время путешествия. Прямо как в фантастических фильмах про космос.
Однако погружение астронавтов в анабиоз – не единственная и не главная проблема космических путешествий. Мы знаем, что невесомость оказывает негативное влияние на организм, приводя к потере костной массы и атрофии мышц. Чтобы избежать этого, космонавты и астронавты ежедневно занимаются физическими упражнения по несколько часов в день, так как это позволяет противостоять негативному воздействию пониженной гравитации. Еще одной, и пожалуй, главной проблемой будущих космических путешественников является космическая радиация. Ее воздействие на организм – в частности на мозг – оказывает наиболее разрушительное влияние на здоровье. Подробнее об этом читайте в одном из наших материалов, который посвящен проблемам покорения космоса. Но можно ли погрузить человека в длительный анабиоз – на годы или даже столетия?
Реальна ли криогенная заморозка?
Несмотря на то, с какой легкостью главный герой мультсериала «Футурама» оказался в 3000 году, попав в криогенную камеру, в нашем распоряжении нет технологий, которые позволяли бы так долго поддерживать жизненные функции организма. Мы знаем, что микробы могут пребывать в замороженном состоянии сотни лет. Более того, из тающей вечной мерзлоты пробуждаются не только древние микробы, но и вирусы и даже растения. Однако мы с вами, как и наши предки, не способны на нечто подобное. Все потому, что когда мы замерзаем, в наших клетках образуются кристаллы льда, которые разрушают их. Правда, существует целое направление исследований, которое дарит надежду, оно называется криогеникой. В ходе этой процедуры жидкости человеческого тела заменяют антифризом, который не оказывает на клетки тела разрушительного воздействия.
Так, ученым удалось сначала заморозить, а затем разморозить 50-миллилитров (почти четверть стакана) человеческой ткани без каких-либо повреждений. В ближайшие несколько лет мы, вероятно, увидим, как эта технология перерастает в сохранение органов для трансплантации и в конечном итоге и целых тел, а может быть и живых людей. В этом случае все научно-фантастические идеи могут превратиться в реальность.