Погружение в гипобиоз — жизнь за гранью
Рассказывает доктор медицинских наук Н. Тимофеев:
Что же такое гипобиоз? Естественный гипобиоз — способность, которой обладают немногие теплокровные животные. Это так называемая «спячка», погружаясь в которую они снижают уровень обмена веществ до… двух-трех процентов от нормы!
Как зимоспящие решили эту задачу в ходе эволюции? Едва ли не до последнего времени это оставалось для ученых тайной. Но, похоже, нам удалось приблизиться к разгадке ключевых Механизмов этого явления. Овладение же им сулит медицине огромные возможности.
Снижение на длительное время обмена веществ (метаболизма) означает возможность во много раз снизить кислородные и энергетические запросы организма, уменьшить нагрузку на сердце, легкие, печень, почки и другие органы. Задерживается и развитие любого заболевания. Благодаря этому у медиков появляется необходимый резерв времени как для оказания первой помощи, так и для радикального вмешательства. Например, при тяжелых инфарктах миокарда причиной смерти является не столько повреждение самого сердца, сколько последующие осложнения и прежде всего нарушение кровотока, ведущее к развитию кислородного голодания органов и тканей.
Гипобиоз же может полностью устранить кислородное голодание, во много раз снизить функциональную нагрузку на больное сердце и другие органы. Как показали наши исследования, при смертельных кровопотерях, необратимом глубоком шоке, несовместимом с жизнью кислородном голодании и т. д. только гипобиоз может спасти жизнь организма.
Поэтому я глубоко убежден, что в ближайшие годы он займет достойное место в медицине. Еще раз хочу подчеркнуть — использование гипобиоза как своего рода средства временной «консервации» жизни в экстремальных для человека ситуациях открывает огромные возможности. Ведь для погружения в него не нужна будет никакая аппаратура, никакие особые условия. Сделать уколы сможет средний медицинский персонал, а в его отсутствие искусственный гипобиоз можно будет получить при необходимости в порядке само- и взаимопомощи.
Неужели медики не знали всего этого? Знали, и очень хорошо. Не знали главного — как получить состояние гипобиоза. Пытались добиться этого охлаждением пациента, обкладывая его льдом или помещая в холодную ванну. Однако такое охлаждение теппокровного организма вызывает сильную дрожь, судороги и резкое возрастание метаболизма. Поэтому для компенсации этих реакций врачи применяют наркоз и одновременно вещества, вызывающие временный паралич мускулатуры — источника дрожи. Но это в свою очередь ведет к прекращению дыхания и необходимости прибегать к механическим легким и т. д.
Новизна нашего подхода в том, что мы попытались достичь главного в гипобиозе сразу — получить гипометаболизм без охлаждения. Результаты превзошли самые смелые наши прогнозы. Когда уровень обмена веществ был понижен вдвое, температура тела животного без всякого охлаждения начала падать до комнатной температуры. И самое удивительное — при этом не возникало никаких терморегуляторных реакций (дрожи, судорог и т. п.), присущих теплокровному организму. Температура тела животного определялась только температурой окружающей среды, как это свойственно холоднокровным лягушкам, ящерицам и т. д.
Изучение зимоспящих животных показало, что первичный гипометаболизм (вдвое пониженный обмен веществ) возникает у них еще до впадения в спячку. Одновременно они также утрачивают терморегуляцию и даже приобретают способность жить при температурах, близких к нулю градусов Цельсия, хотя в активный период жизни этими свойствами не обладают.
Как это ни странно, но до наших работ никто не знал, как именно возникает дрожь — один из основных компонентов, компенсирующих теплопотерю при охлаждении теплокровного организма. Правда, хорошо были известны его аппараты, воспринимающие холод, и даже центры головного мозга, регулирующие термогенные реакции.
Оказалось, что дрожь — результат не прямого сигнала от мозга к мышцам, как это предполагалось раньше. Она реализуется через симпатическую нервную систему, окончания которой пронизывают все органы и ткани и завершаются особыми пузырьками, содержащими биологически активные вещества катехоламины. При охлаждении организм реагирует выбросом катехоламинов, что в конечном итоге опосредованно вызывает мышечную дрожь. Но раз так, то нельзя ли на время предотвратить выброс катехоламинов, разорвать эту сложную цепочку и тем самым выключить дрожь?
Так мы и сделали. Одна-две инъекции подобранного нами вещества — и животное лишалось дрожи, приобретая свойства холоднокровного организма. Температура его тела уже определялась температурой среды.
Эксперименты показали, что если понижалась температура среды, то соответственно снижались и температура тела, и обмен веществ. Если же температура среды неизменна, то животные многие дни остаются в устойчивом состоянии гипобиоза с метаболизмом 20-30 процентов и в любой момент могут быть переведены на нормальный уровень жизнедеятельности.
Какое же «сверхвещество» удалось найти, чтобы «одна-две инъекции» решили эту проблему?
Таких веществ — десятки. Они хорошо известны медикам, но никому не приходило в голову применять их для получения гипобиоза. Когда же мы раскрыли механизм дрожи, то уже точно знали, какими средствами ее можно выключить. Задача состояла лишь в том, чтобы подобрать оптимальную дозу этих веществ. Действие их может быть различным. Одни могут нарушать синтез катехоламинов, другие — направлять его по ложному пути, третьи — блокировать выделение катехоламинов из симпатических депо (именно этот путь выбрали зимоспящие в ходе эволюции).
Эксперименты показали, что возможно использовать многочисленные комбинации этих веществ для получения гипобиоза со строго заданными характеристиками и в любой заданный период времени:
быстро — в течение двух-трех минут или медленно — за 15-20 часов.
Первичный гипометаболизм, когда обмен веществ снижается вдвое, стоит организму всех видов эмоциональных переживаний, стресс-реакций, мотивационного поведения. Исчезает тепловой комфорт, замедляются сердечная деятельность, дыхание, словом, все то, чем симпатическая нервная система тонизирует, разнообразит и украшает жизнь. Но когда мы говорим о цене гипобиоза применительно к выбору — жизнь или смерть, то, по-моему, она вполне сходная.
