Was ist suspendierte Animation und ist es möglich, eine Person darin einzuführen?

Was ist Anabiose und warum wird sie benötigt?

AnabioseAnabiose / Große russische Enzyklopädie - Dies ist eine vorübergehende Unterbrechung oder Verlangsamung der lebenswichtigen Prozesse des Körpers. Anders als beim Winterschlaf (Winterschlaf) oder Erstarrung verschwinden in diesem Zustand Lebenszeichen praktisch.P. Asfar, E. Calcia, P. Radermacher. Ist eine pharmakologische, H2S-induzierte „unterbrochene Animation“ auf der Intensivstation durchführbar? / Intensivpflege. Beispielsweise können Puls und Atmung nicht ohne spezielle Geräte aufgezeichnet werden. Tatsächlich ist eine ausgesetzte Animation der Tod mit der Fähigkeit zur Wiederbelebung.

Sind dazu fähigAnabiose / Große russische Enzyklopädie Viele Organismen fallen darunter: Protozoen, Pilze, Würmer, Krebse, Weichtiere und einige Insekten, Amphibien und Reptilien. Sie halten also ausC. Hartmann, geb. Nußbaum, E. Calzia et al. Gasförmige Mediatoren und Mitochondrienfunktion: Die Zukunft der pharmakologisch induzierten suspendierten Animation? / Grenzen in der Physiologie

eine starke Verschlechterung der Lebensbedingungen, wie z. B. ein Kälteeinbruch oder eine Dürre, und sich dann erholen.

Einige Organismen können lange Zeit in suspendierter Animation bleiben. So die kürzlich entdeckte ozeanische Aerobic Bakterien gehaltenenY. Morone, M. Ito, T. Hoshino et al. Aerobes mikrobielles Leben existiert in oxischen Meeressedimenten, die bis zu 101,5 Millionen Jahre alt sind / Nature Communications in einem Zustand des schwebenden Lebens von 4,3 bis 101,5 Millionen Jahren. Diese Organismen fielen in Anabiose, als Dinosaurier noch die Erde durchstreiften.

Beim Menschen kann die Anabiose in erster Linie in der Medizin nützlich sein. Zum Beispiel in Notsituationen, wenn Sie das Leben des Patienten retten müssen und traditionelle Methoden wahrscheinlich nicht helfen.

Anabiosis wird auch oft erwähntH. Thomas. Schussopfer sollen zwischen Leben und Tod suspendiert werden / New Scientist als Möglichkeit, das Leben todkranker Patienten vor der Erfindung von Medikamenten oder Astronauten während langer Expeditionen zu retten. Doch selbst wenn Wissenschaftler einen sicheren Weg finden, eine Person für lange Zeit in eine schwebende Animation zu tauchen, verbringen Sie Zehntausende, Hunderte oder Tausende von Jahren in einem nahen Zustand des Todes, ist kaum möglich. In solchen Situationen scheint der Winterschlaf mit einer Verlangsamung der Lebensprozesse die bevorzugte Option zu sein.

Warum kann man eine Person nicht einfach einfrieren

Einige Organismen, wie Embryonen, Bakterien, Viren, Zellen, lassen sich leicht in einen Zustand suspendierter Animation versetzen: Es reicht aus, sie einfach einzufrieren. Sie benutzen esAnabiose / Große russische Enzyklopädie Biologen und Mediziner bei der Schöpfung Impfungen, Konservierung von Geweben und Organen, Spermien und Eizellen.

Bei Menschen funktioniert dieser Trick nicht - es gibt zu viel Wasser in unserem Körper. Wenn sie friertMIT. Amstislavsky, S. la Falza. Kryonik: Mythen und Realität / Zur Verteidigung der Wissenschaft Nr. 2 (kristallisiert) bei Temperaturen unter Null, Gewebe werden beschädigt, der Blutfluss stoppt und der Tod tritt ein.

Eine Person kann überleben, wenn sie in einen Zustand ähnlich einer suspendierten Animation fällt. Bei niedriger – aber nicht negativer – Temperatur hören Lebensprozesse auf, aber die meisten Gewebe bleiben intakt.

Interessanterweise geschah dies sogar auf natürliche Weise ohne die Beteiligung von Ärzten und Wissenschaftlern. So scheiterte 1999 die schwedische Ärztin Anna BogenholmM. Gilbert, R. Busund, A. Skagseth et al. Wiederbelebung bei akzidenteller Unterkühlung von 13 7 °C mit Kreislaufstillstand / The Lancet unter dem Eis, Skifahren und darin verbracht kalt Wasser 80 Minuten. Die Körpertemperatur fiel auf 13,7 °C und das Herz blieb stehen. Ärzte beatmeten die Organe, schlossen das Mädchen an eine Herz-Lungen-Maschine an. Infolgedessen erholte sich Bogenholm vollständig, obwohl sie später Probleme hatte, weil einige der Nerven in ihren Armen und Beinen abgestorben waren.

Ein ähnlicher Vorfall ist passiertD. Dovey. Scheintod? Wie ein Junge 15 Minuten unter Eis in einem zugefrorenen See überlebte / Medical Daily 2014 in den USA. Der 14-jährige Junge aus Missouri, John Smith, stürzte durch das Eis und lag 15 Minuten lang in kaltem Wasser. Nachdem er ins Krankenhaus gebracht worden war, blieb er weitere 27 Minuten lang nicht ansprechbar. Reanimation. Die Ärzte konnten den Mann jedoch mit Hilfe ungefähr der gleichen Maßnahmen retten, die einst in der Situation mit Bogenholm angewendet wurden.

Wie kann man eine Person in eine suspendierte Animation versetzen

Wissenschaftler betrachten zwei Möglichkeiten.

1. Mit Unterkühlung

Man kann einen Menschen nicht einfrieren, aber man kann ihn abkühlen. Und obwohl es verrückt klingt, kann ein solcher Trick bei der Behandlung von Verwundeten mit großem Nutzen sein Blutverlust.

Die inneren Organe solcher Opfer hören meistens aufS. Tischermann, H. Eine Lampe. Rheeet al. Entwicklung der Notfallkonservierung und -wiederbelebung bei Herzstillstand nach Trauma, klinische Studie / Journal of Trauma and Acute Care Surgery Arbeit wegen Sauerstoffmangel, und Menschen sterben. Zum Beispiel beginnen Gehirnzellen nach fünf Minuten Sauerstoffmangel zu sterben. Wird der Körper jedoch schlagartig auf etwa 10-15°C abgekühlt, können die Zellen Live noch ein paar Stunden - die Prozesse in ihnen verlangsamen sich. Dies gibt den Medizinern zusätzliche Minuten, um den Patienten ins Krankenhaus zu bringen.

Während des Eingriffs wird das Blut des Opfers abgepumpt und kalte (2–4 ° C) Kochsalzlösung durch die Aorta durch seine Venen geleitet. Die Körpertemperatur beginnt schnell zu sinken (2 ° C pro Minute), lebenswichtige Prozesse verlangsamen sich und das Herz stoppt. In diesem Fall verbrauchen die Zellen deutlich weniger Sauerstoff und werden nicht zerstört. Nach Abschluss der Operation wird der Patient schrittweise entblutet und reanimiert.

Es klingt zwar nach Fantasie, aber ein Plan wie dieser könnte funktionieren.

Diese Technologie wurde zuerst getestetx. Wu, T. Drabek, P. M. Kochanek et al. Induktion einer profunden Hypothermie zur Notfallkonservierung und Wiederbelebung ermöglicht ein intaktes Überleben nach einem Herzstillstand infolge einer längeren tödlichen Blutung und eines Traumas bei Hunden / Kreislauf über Hunde im Jahr 2005. Tiere mit schweren Blutungen wurden in mehrere Gruppen eingeteilt. Einer unterzog sich einer routinemäßigen Herz-Lungen-Wiederbelebung, während der Chirurg versuchte, damit aufzuhören Blut. Andere wurden mit Kochsalzlösung anstelle von Blut gefüllt, die Temperatur wurde gesenkt und das Herz gestoppt, und dann wurde eine Operation durchgeführt und der Blutfluss wiederhergestellt. Insgesamt befanden sich die Tiere entweder 12 oder 36 Stunden in einem „gekühlten“ Zustand. Kein einziger Hund überlebte in der CPR-Gruppe und 12 von 14 in den ausgesetzten Animationsgruppen. Obwohl die Tiere tatsächlich fast drei Stunden lang starben, waren ihre Gehirne nicht betroffen.

Eine andere ähnliche Erfahrung warH. Eine Lampe. Rhee, K. Honma et al. Beeinflusst die Wiedererwärmungsrate nach tiefgreifendem Unterkühlungsstillstand das Ergebnis in einem Schweinemodell der tödlichen Blutung? / The Journal of Trauma: Verletzung, Infektion und Intensivpflege 2006 bei Schweinen. Sie verursachten auch starke Blutungen und tauchten dann in suspendierte Animationen ein. Die Tiere überlebten in 90 % der Fälle mit einer durchschnittlichen Rückkehr zur Normaltemperatur von 0,5 °C pro Minute. Gleichzeitig begannen ihre Herzen in den meisten Fällen von selbst nach der Rückfüllung von Blut. Auch Versuchsschweine zeigten keine Beeinträchtigung der Gehirnaktivität.

Diese Methode bekamP. Asfar, E. Calcia, P. Radermacher. Ist eine pharmakologische, H2S-induzierte „unterbrochene Animation“ auf der Intensivstation durchführbar? / Intensivpflege genannt "Notfallpräservation und Wiederbelebung" (EPR). Während die Möglichkeit besteht, dass es beim Menschen wirken könnte, sind die mit EPR verbundenen Gefahren noch nicht vollständig verstanden. So kann eine Unterkühlung zu einer Verschiebung des Säure-Basen-Haushaltes des Körpers, zu Blutgerinnungsstörungen und Verschlechterungen führen Immunität.

Mit Hilfe von Schwefelwasserstoff

Ähnliche Ergebnisse können ohne Bluttransfusionen und Körperkühlung erzielt werden. Wissenschaftler versuchen dies zu tun 1. P. Asfar, E. Calcia, P. Radermacher. Ist eine pharmakologische, H2S-induzierte „unterbrochene Animation“ auf der Intensivstation durchführbar? / Intensivpflege
2. C. Hartmann, geb. Nußbaum, E. Calzia et al. Gasförmige Mediatoren und Mitochondrienfunktion: Die Zukunft der pharmakologisch induzierten suspendierten Animation? / Grenzen in der Physiologie mit nicht-tödlichen Dosen von Schwefelwasserstoff und anderen Gasen einen schwebenden, animationsähnlichen Zustand herbeiführen. Theoretisch reduziert eine richtig berechnete Konzentration den Sauerstoffverbrauch der Körperzellen, weshalb sich die Lebensprozesse wieder stark verlangsamen.

Im Jahr 2005 berichtete eine Gruppe amerikanischer WissenschaftlerE. Schwarzstein, M. Morrison, M. B. Roth. H2S induziert einen angehaltenen Animations-ähnlichen Zustand bei Mäusen / Wissenschaft, das bei Mäusen erfolgreich eine Senkung der Körpertemperatur bewirken konnte. Die Versuchstiere wurden für sechs Stunden in einer speziellen Kammer belassen, in die dann Schwefelwasserstoffpartikel gefüttert wurden. Die Konzentration betrug etwa 10 % tötlich für einen Menschen.

Innerhalb der ersten fünf Minuten des Experiments sank die Körpertemperatur der Mäuse auf 13 °C, ihre Herzfrequenz verlangsamte sich von 500 auf 200 Schläge pro Minute und ihre Atemfrequenz sank von 120 auf 25 Atemzüge pro Minute.

Die Zufuhr von gewöhnlicher Luft ohne Schwefelwasserstoff brachte die Tiere allmählich wieder in den Normalzustand zurück. Später wurden weitere Experimente durchgeführt, die zeigten, dass das Eintauchen von Nagetieren in schwebende Animationen mit Hilfe von Gas auch bei starken Blutungen eingesetzt werden kann. So war es möglich, die Sterblichkeit durch Sauerstoffmangel bei Mäusen zu reduzieren. Weitere Wissenschaftler haben entdecktC. Hartmann, geb. Nußbaum, E. Calzia et al. Gasförmige Mediatoren und Mitochondrienfunktion: Die Zukunft der pharmakologisch induzierten suspendierten Animation? / Grenzen in der Physiologiedass Selenwasserstoff (H₂Se).

Jedoch solche Experimente bei größeren Tieren, SchweinenJ. Li, G. Zhang, S. Cai et al. Wirkung von eingeatmetem Schwefelwasserstoff auf Stoffwechselreaktionen bei anästhesierten, gelähmten und mechanisch beatmeten Ferkeln / Pediatric Critical Care Medicine und SchafeP. Hausi, V. Notet, geb. Chenuelet al. H2S-induzierter Hypometabolismus bei Mäusen fehlt bei sedierten Schafen / Atmungsphysiologie & Neurobiologie, waren nicht erfolgreich. Ihr Stoffwechsel verlangsamte sich nicht. Als Problem stellten sich unterschiedliche Stoffwechselraten bei großen und kleinen Säugetieren heraus. Während Mäuse mit ihrem schnellen Stoffwechsel innerhalb von Minuten in einen Schwebezustand versetzt werden konnten, brauchten Schweine und Schafe viel länger, bis sich das Gas im ganzen Körper verteilte. Aufgrund dieser Beobachtungen kamen die Wissenschaftler zu dem Schluss, dass eine Überwinterung mit Hilfe von Schwefelwasserstoff im Notfall beim Menschen unwahrscheinlich ist.

Vielleicht funktioniert die SchwefelwasserstoffmethodeP. Asfar, E. Calcia, P. Radermacher. Ist eine pharmakologische, H2S-induzierte „unterbrochene Animation“ auf der Intensivstation durchführbar? / Intensivpflegewenn noch zeit bleibt. So wurde bei Schweinen immer noch eine gewisse Abnahme der Temperatur und des Sauerstoffverbrauchs beobachtet, aber erst nach 10 Stunden Gasexposition. Und es gibt auch den Hinweis, dass die Kombination von Hypothermie und Schwefelwasserstoff zu einem schnellen und greifbaren Ergebnis führen kann.

Konntest du das mit einem Menschen machen?

Die Entwickler der hypothermischen Methode – Samuel Tisherman und sein Ärzteteam – beschlossen, von Tierversuchen zu Menschenversuchen überzugehen. 2014 erfolgte erstmals die Zulassung durch die US-amerikanische Food and Drug AdministrationH. Thomas. Schussopfer sollen zwischen Leben und Tod suspendiert werden / New Scientist ein solches Forschungsprogramm.

Ihr zufolge sollte es das Überleben von 10 Patienten vergleichen, die von Ermittlern im Bereitschaftsdienst mit Hypothermie wiederbelebt wurden, mit 10, die mit herkömmlichen Methoden gerettet wurden. Dabei sollte es sich um Menschen mit Schuss- oder Stichverletzungen und viel Blutverlust handeln, deren Herz gestoppt spätestens fünf Minuten vor Verfahrensbeginn. Das Experiment selbst wurde nur möglich, weil es einfach keine anderen Methoden gibt, solche Patienten zu retten.

Es erwies sich jedoch als schwierig, geeignete Patienten zu finden, und Tishermans Team gelang es nur fünf Jahre später, im Jahr 2019, zum ersten Mal erfolgreich eine Person in eine suspendierte Animation zu versetzen. Der Wissenschaftler berichtetH. Thomas. Exklusiv: Menschen zum ersten Mal in suspendierter Animation / New Scientist in einem Interview mit dem Magazin New Scientist. Tisherman sagte jedoch nichts, überlebteICH. Probe. Menschen werden zum ersten Mal in eine suspendierte Animation versetzt / The Guardian geduldig oder nicht. Weder das Schicksal des Mannes noch die weiteren Ergebnisse der EPR-Studie sind bisher bekannt. Seit 2019 ist Tisherman erschienenS. A. Tischermann. Notfallkonservierung und Wiederbelebung bei Herzstillstand nach Trauma / Annals of the New York Academy of Sciences Es gibt nur einen Artikel zu diesem Thema, in dem er nichts Neues erzählt hat.

Wenn Wissenschaftler Menschen sicher und lange in den Winterschlaf versetzen können

Eigentlich weiß es niemandH. Thomas. Exklusiv: Menschen zum ersten Mal in suspendierter Animation / New Scientist. Die Ergebnisse der ersten Anwendung der hypothermischen Schwebeanimation beim Menschen wurden noch nicht einmal skizziert.Notfallerhaltung und -wiederbelebung (EPR) bei Herzstillstand nach Trauma (EPR-CAT) / ClinicalTrials.gov in wissenschaftlichen Veröffentlichungen. Auch die EPR-Studie selbst ist nicht abgeschlossen – das Ende ist für 2022 vorgesehen. Aufgrund der Pandemie wurde sie jedoch bereits verschoben.

Bisher haben wir keine Daten darüber, wie der menschliche Körper auf suspendierte Animationen reagiert.

Viele potenzielle Gefahren sind zum Beispiel noch unerforscht. So können menschliche Zellen auch beim Verlassen des Zustands der hypothermen Anabiose geschädigt werden, wenn der Blutfluss wiederhergestellt ist. Und je länger sie ohne Sauerstoff sind, desto schlimmer ist die Verletzung. Tisherman selbst sagt, dass dieser Effekt mit Hilfe spezieller Präparate geglättet werden kann, aber die Gründe für sein Auftreten sind noch nicht vollständig geklärt. Daher ist nicht bekannt, ob es realistisch ist, den Körper länger als zwei Stunden zu kühlen.

Wenn EPR-Tests jedoch erfolgreich sind und Wissenschaftler einen Weg finden, die negativen Auswirkungen zu reduzieren und diesen Zustand für lange Zeit aufrechtzuerhalten, wird die ausgesetzte Animation von der Fantasie zur Realität. Aber das wird offensichtlich nicht so bald passieren.