Anabioza

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 9 martie 2022; verificările necesită 6 modificări .

Anabiosis ( din altă greacă ἀνα-βίωσις, ἀνα-βίωσεως  „întoarcere la viață, înviere” ← alt greacă ἀνᾰ-  prefix cu sensul de repetare + βίωσις, βίωσεως „viață”) [1]  - încetinirea temporară a procesului de viață organism sub influența unor factori externi sau interni. În același timp, respirația, bătăile inimii și alte procese vitale sunt încetinite atât de mult încât pot fi detectate doar cu ajutorul unor echipamente speciale.

Unele ființe vii sunt capabile să cadă în animație suspendată în condiții nefavorabile pentru viața lor.

Acest termen a fost propus în 1873 de omul de știință german Wilhelm Preyer în rezumatul său al studiului fenomenului de încetare temporară a activității vitale .

Anabioza se observă cu o deteriorare bruscă a condițiilor de existență (temperatură scăzută, lipsă de umiditate etc.). Odată cu apariția condițiilor de viață favorabile, nivelul normal al proceselor de viață este restabilit. Cele mai rezistente la uscare, încălzire, răcire sunt bacteriile care formează spori , ciupercile , protozoarele (formând un chist ). În organismele multicelulare, o încetinire a activității vitale și oprirea sa aproape completă au intrat în ciclul normal de dezvoltare  - semințe , spori .

Cele mai mici organisme (de exemplu, embrioni de până la opt celule) pot fi crioconservate și apoi restaurate. Unele dintre ele există în stare de animație suspendată până la 13 ani [2] [3] .

Într-o stare de animație suspendată, unele bacterii pot tolera temperaturi de până la -250 °C.[ clarifica ]

Animalele care intră într-o stare de animație suspendată pot pierde jumătate și chiar trei sferturi din apa conținută în țesuturi. Anabioza, în comparație cu stupoarea și hibernarea , este însoțită de o suprimare mai profundă a activității vitale.

Fenomenul de anabioză în timpul uscării și răcirii este utilizat pentru prepararea vaccinurilor vii uscate , depozitarea pe termen lung a culturilor celulare și conservarea țesuturilor și organelor.

Experimente

Inducerea temperaturii anabiozei

Scăderea temperaturii unei substanțe reduce activitatea chimică conform ecuației lui Arrhenius . Aceasta include procese de viață, cum ar fi metabolismul .

Interval hipotermic

În iunie 2005, oamenii de știință de la Centrul de Cercetare a Problemelor de Resuscitare au primit numele. P. Safar, Universitatea din Pittsburgh a anunțat că au reușit să cufunde câinii în animație suspendată și, ulterior, să-i readucă la viață, practic fără leziuni cerebrale . Pentru a face acest lucru, sângele a fost pompat din animale și înlocuit cu o soluție injectabilă, care a umplut întregul sistem circulator pentru a menține organismul viu într-o stare rece. La sfârșitul a trei ore de deces clinic, sângele a fost reîntors în sistemul circulator, iar bătăile inimii au fost restabilite printr-o descărcare electrică. După aceea, inima a început procesul de circulație a sângelui în modul normal. Astfel, animalele au fost readuse la viață. [patru]

Pe 20 ianuarie 2006, medicii de la Spitalul General Boston , Massachusetts , au anunțat că vor pune porcii în animație suspendată printr-o metodă similară. Porcii au fost anesteziați și au simulat pierderea de sânge cu un bisturiu, ca în leziuni severe (de exemplu, aortă perforată , așa cum ar putea apărea într-un accident de mașină sau o rană prin împușcătură). După ce porcii și-au pierdut aproximativ jumătate din sânge, sângele rămas a fost înlocuit cu soluție salină răcită . După ce temperatura corpului a atins 10°C (50°F), vasele de sânge deteriorate au fost reparate și sângele a fost returnat. [5] Această metodă a fost testată de 200 de ori cu o rată de succes de 90%. [6]

Începând cu mai 2014, o echipă de oameni de știință de la Spitalul UPMC-Presbyterian din Pittsburgh intenționează să testeze metoda de mai sus pe victimele armelor de foc (sau pe cei care suferă de răni și răni similare). Pe zece dintre acești pacienți grav răniți vor fi efectuate teste. Rezultatele lor de supraviețuire vor fi comparate cu zece pacienți similari care nu au avut acces la metoda de mai sus. În prezent, această procedură va fi utilizată în crioconservare de urgență și în resuscitare . [7]

Gama criogenică

Acest concept este teoretic și adesea greșit înțeles. O persoană nu este capabilă să supraviețuiască hibernării la temperaturi criogenice (extrem de scăzute) din cauza daunelor ca urmare a cristalizării apei în organism. Limitele tehnologiei și tehnicii actuale sunt, de asemenea, insuficiente pentru a preveni pierderea viabilității celulare. Specialiștii în domeniul crioniciei lucrează la tehnologii care sunt fundamental diferite de paradigmele animației suspendate.

Anabioza se deosebește de crionica prin faptul că nu necesită „prezumția de nevinovăție” în ceea ce privește tehnologiile viitoare. Funcționează imediat și evident. Utilizarea medicală a animației suspendate inspiră optimism în ceea ce privește vindecarea bolilor.
Brian Vovk [8]

Pentru implementarea completă a anabiozei, este necesară o metodă fiabilă pentru a preveni deteriorarea celulelor. Datorită refrigerarii și altor limitări fizice, combinate cu toxicitatea crioprotectorului , vitrificarea cu succes în laborator poate fi realizată doar pe un număr mic de țesuturi. [9] Există, de asemenea, dovezi limitate că acest lucru este posibil în principiu, deoarece numai cele mai mici organisme pot fi congelate și vitrificate în siguranță. Studiile asupra nematodului cu viață liberă au arătat că amintirile pot fi restaurate și astfel de organisme pot supraviețui vitrificării cu rate de succes de aproximativ 100%. [zece]

Inducția chimică

Pe 22 aprilie 2005, în revista științifică Science a fost publicat un articol care raportează simularea cu succes a animației suspendate hipotermice la șoareci. Descoperirile sunt semnificative deoarece șoarecii nu hibernează în natură. Laboratorul lui Mark B. Roth de la Centrul de Cercetare a Cancerului Fred Hutchinson din Seattle , Washington a plasat șoareci timp de 6 ore într-o cameră umplută cu un amestec care conținea 80 de particule de hidrogen sulfurat per milion de particule de aer . Temperatura corpului șoarecilor a scăzut la 13°C și metabolismul lor a încetinit cu un factor de 10, măsurat prin producția de dioxid de carbon și consumul de oxigen . [11] Ei au provocat, de asemenea, hipoxie la embrionii de nematozi și embrionii de pește - zebră , punându-le în hibernare timp de multe ore, urmate de resuscitarea cu oxigen.

Massachusetts General Hospital din Boston a hibernat șoarecii folosind aceeași metodă. Ritmul cardiac a scăzut de la 500 la 200 de bătăi pe minut, ritmul respirator a scăzut de la 120 la 25 de respirații pe minut, iar temperatura corpului lor a scăzut la 30 ° C (natural: 39 ° C). După două ore de respirat aer fără hidrogen sulfurat, starea șoarecilor a revenit la normal. Sunt necesare cercetări suplimentare pentru a înțelege dacă gazul are un efect dăunător asupra creierului, având în vedere că efectul hidrogenului sulfurat asupra organismului este similar cu cianura de hidrogen ; aceasta nu încetinește rata metabolică, ci mai degrabă inhibă transferul de energie în celulă prin ATP [12] .

Experimentele pe oi sedate [13] și pe porci anesteziați parțial ventilați [14] nu au avut succes. Probabil, în cazul mamiferelor mari, acest lucru ar putea să nu fie fezabil. În orice caz, animația suspendată pe termen lung nu a fost implementată.

Animație umană suspendată

Lucrările privind animația umană suspendată se află încă în stadiul inițial al dezvoltărilor teoretice și al experimentelor pe animale. Dar primele succese în imersiunea în animație suspendată a animalelor cu sânge cald, în special, șoareci [15] , sugerează că nu există obstacole fundamentale în calea implementării animației umane suspendate.

Imersarea astronauților în animația suspendată a fost propusă ca una dintre căile unei lungi călătorii interstelare sau intergalactice a omenirii. În acest caz, nu este nevoie de o navă de generație . Tot ce este nevoie sunt „îngrijitori” care controlează cea mai mare parte a populației înghețate a navei. Acest lucru va economisi semnificativ resursele necesare pentru a menține viața echipajului și a pasagerilor.

Începând cu anii 1970, hipotermia indusă artificial a fost utilizată pentru unele intervenții chirurgicale cardiace ca alternativă la aparatele artificiale inimă-plămân . Cu toate acestea, refrigerarea a oferit o perioadă limitată de timp pentru a lucra și a existat un risc de afectare a țesuturilor și a creierului .

În prezent, există multe proiecte de cercetare care analizează modul de a induce „hibernarea artificială” în corpul uman. [16] [17] Această imersiune în animația suspendată va fi, de asemenea, foarte utilă pentru o varietate de motive, cum ar fi salvarea vieților persoanelor grav bolnave sau rănite. Starea de hipotermie profundă va ajuta la câștigarea timpului în așteptarea ajutorului medical.

Exemple de supraviețuire a persoanelor care au fost într-o stare de hipotermie de mult timp:

  • 1999 Anna Bogenholm , un radiolog suedez, a stat într-un lac înghețat sub gheață timp de 40 de minute în stare de hipotermie. Temperatura corpului ei a scăzut la 13,7°C . După resuscitare, ea și-a revenit practic fără leziuni cerebrale.
  • anul 2001. Paul Hynek , un copil de doi ani, a căzut într-o zăpadă, temperatura corpului a scăzut la 18 ° C. A petrecut câteva ore într-o stare de hipotermie. Toate funcțiile corpului au fost complet restaurate. [optsprezece]
  • 2006 Mitsutaka Uchikoshi , un japonez de 35 de ani, a stat 24 de zile fără mâncare sau apă, căzând într-o stare de „hibernare”. Bărbatul a dispărut în munți, când a fost găsit, procesul metabolic din corpul său practic s-a oprit, pulsul i-a dispărut, temperatura corpului a ajuns la 22 ° C. Medicii au sugerat că a căzut într-o stare de hipotermie într-un stadiu incipient. Funcția creierului său a fost restabilită la 100%. [19]
  • 2015 John Smith . Un băiat de 14 ani a căzut prin gheață și a petrecut 15 minute sub apă înainte ca salvatorii să-l scoată din apă. În ciuda absenței bătăilor inimii, după 45 de minute de resuscitare, băiatul a fost readus la viață. [douăzeci]

În cultură

În știință



Vezi și

Note

  1. ↑ Sursa: Dicționar enciclopedic biologic. Ch. ed. M. S. Gilyarov; Redacții: A. A. Babaev, G. G. Vinberg, G. A. Zavarzin și alții - ed. a II-a, corectată. — M.: Sov. Enciclopedia, 1986.) . Preluat la 13 septembrie 2015. Arhivat din original la 8 decembrie 2015.
  2. ↑ Cel mai lung copil embrion congelat născut , BBC News (6 iulie 2005). Arhivat din original pe 5 ianuarie 2009. Preluat la 14 ianuarie 2009.
  3. ↑ Tripleți născuți la 13 ani distanță , Times Online (6 iulie 2005). Preluat la 24 ianuarie 2010.
  4. ↑ Mihm, Stephen . Zombie Dogs , The New York Times  (11 decembrie 2005). Arhivat din original pe 13 mai 2015. Preluat la 29 septembrie 2017.
  5. ↑ Alam HB, Rhee P., Honma K., Chen H., Ayuste EC, Lin T., Toruno K., Mehrani T., Engel C., Chen Z. Influențează oare rata de reîncălzire din stop hipotermic profund rezultatul într-un model de porc de hemoragie letală? (engleză)  // J Trauma : jurnal. - Ncbi.nlm.nih.gov, 2006. - Vol. 60 , nr. 1 . - P. 134-146 . - doi : 10.1097/01.ta.0000198469.95292.ec . — PMID 16456447 .
  6. ↑ Doctors claim suspended animation success , The Sydney Morning Herald (20 ianuarie 2006). Arhivat din original pe 17 noiembrie 2017. Recuperat la 10 octombrie 2006.
  7. ↑ A rămas între viață și moarte: primele încercări de „animație suspendată” urmează să înceapă în încercarea de a câștiga timp pentru victimele înjunghiate și împușcate . Arhivat din original pe 23 decembrie 2019. Preluat la 21 iunie 2016.
  8. ↑ Cryonet 2008 Suspended Animation vs Cryonics Arhivat 4 martie 2016 la Wayback Machine
  9. ↑ Fahy, Gregory M.; Uau, Brian. Principii de crioconservare prin vitrificare  (neopr.)  // Metode în biologie moleculară. - 2015. - T. 1257 . - S. 30-33 . — ISSN 1064-3745 . - doi : 10.1007/978-1-4939-2193-5_2 .
  10. ↑ Vita-More, Barranco. „Persistența memoriei pe termen lung în C. elegans vitrificat și reînviat”. Arhivat 1 august 2016 la Wayback Machine Rejuvenation Research Arhivat 21 aprilie 2015 la Wayback Machine doi: 10.1089/rej.2014.1636
  11. ↑ Blackstone, E.; Morrison, M.; Roth, M. H2S induce o stare de animație suspendată la șoareci. (engleză)  // Știință: jurnal. - 2005. - Vol. 308 , nr. 5721 . — P. 518 . - doi : 10.1126/science.1108581 . — PMID 15845845 .
  12. ↑ Gas induces 'suspended animation' , BBC News (9 octombrie 2006). Arhivat din original pe 5 ianuarie 2007. Recuperat la 10 octombrie 2006.
  13. ↑ Haouzi P; Nota V; Chenuel B; Chalon B; Sponne I; Ogier V; Bihain B. Hipometabolismul indus de H2S la șoareci lipsește la oile sedate  (engleză)  // Respiratory Physiology & Neurobiology : journal. - 2008. - Vol. 160 , nr. 1 . - P. 109-115 . - doi : 10.1016/j.resp.2007.09.001 . — PMID 17980679 .
  14. ↑ Li, Jia; Zhang, Gencheng; Cai, Sally; Redington, Andrew N. Efectul hidrogenului sulfurat inhalat asupra răspunsurilor metabolice la purceii anesteziați, paralizați și ventilați mecanic   // Pediatric Critical Care Medicine : jurnal. - 2008. - ianuarie ( vol. 9 , nr. 1 ). - P. 110-112 . - doi : 10.1097/01.PCC.0000298639.08519.0C . — PMID 18477923 .
  15. ↑ Călătoria interstelară „repetată” pe șoareci . Copie de arhivă din 25 martie 2014 pe Wayback Machine  - Lenta.ru
  16. ↑ Noua tehnică de hibernare ar putea funcționa pe oameni | LiveScience Arhivat pe 6 iulie 2008 la Wayback Machine la www.livescience.com
  17. ↑ Cursa pentru a fi primul care „hibernează” ființele umane - Times Online Arhivat 7 august 2008 la Wayback Machine la www.timesonline.co.uk
  18. ↑ Povestea băiatului Eleva face parte din turneul național de onoare a clinicilor Mayo 150 de ani Arhivat din original pe 11 mai 2015. Clinica Mayo
  19. ↑ Japan man in mystery survival Arhivat 3 ianuarie 2020 la Wayback Machine la BBC News
  20. ↑ Animație suspendată? Cum a supraviețuit un băiat 15 minute prins sub gheață în lacul înghețat Arhivat 25 februarie 2018 la Wayback Machine la Medical Daily

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii
În cataloagele bibliografice