Anabioosi

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 9. maaliskuuta 2022 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 6 muokkausta .

Anabiosis ( muista kreikan kielestä ἀνα-βίωσις, ἀνα-βίωσεως  "paluu elämään, ylösnousemus" ← muu kreikkalainen ἀνᾰ-  etuliite "elämän hidastaminen"  tai alas ωςςς σς ) + βίί kehon ulkoisten tai sisäisten tekijöiden vaikutuksen alaisena. Samalla hengitys, sydämenlyönti ja muut elintärkeät prosessit hidastuvat niin paljon, että ne voidaan havaita vain erikoislaitteiden avulla.

Jotkut elävät olennot voivat pudota keskeytettyyn animaatioon elämänsä kannalta epäsuotuisissa olosuhteissa.

Tätä termiä ehdotti vuonna 1873 saksalainen tiedemies Wilhelm Preyer tiivistelmässään elintärkeän toiminnan tilapäisen lakkaamisen ilmiön tutkimuksesta .

Anabioosia havaitaan olemassaolon olosuhteiden jyrkän heikkenemisen yhteydessä (alhainen lämpötila, kosteuden puute jne.). Suotuisten elinolojen ilmaantumisen myötä elämänprosessien normaali taso palautuu. Kuivumista, kuumennusta ja jäähdytystä kestävimmät ovat itiöitä muodostavat bakteerit , sienet , alkueläimet (muodostavat kystan ). Monisoluisissa organismeissa elintärkeän toiminnan hidastuminen ja sen lähes täydellinen pysähtyminen ovat siirtyneet normaaliin kehityskiertoon  - siemenet , itiöt .

Pienimmät organismit (esimerkiksi alkiot jopa kahdeksaan soluun) voidaan kylmäsäilyttää ja sitten palauttaa. Jotkut niistä ovat keskeytetyssä animaatiotilassa jopa 13 vuotta [2] [3] .

Suspendoidussa animaatiotilassa jotkut bakteerit kestävät jopa -250 °C:n lämpötiloja.[ selventää ]

Eläimet, jotka joutuvat suspendoituneen animaation tilaan, voivat menettää puolet ja jopa kolme neljäsosaa kudosten sisältämästä vedestä. Anabioosiin verrattuna stuporiin ja lepotilaan liittyy syvempi elintärkeän toiminnan tukahduttaminen.

Anabioosin ilmiötä kuivauksen ja jäähdytyksen aikana käytetään kuivien elävien rokotteiden valmistukseen , soluviljelmien pitkäaikaiseen varastointiin sekä kudosten ja elinten säilöntään.

Kokeilut

Anabioosin lämpötilan induktio

Aineen lämpötilan alentaminen vähentää kemiallista aktiivisuutta Arrhenius-yhtälön mukaan . Tämä sisältää elämänprosessit, kuten aineenvaihdunta .

Hypoterminen alue

Kesäkuussa 2005 tutkijat Elvytysongelmien tutkimuskeskuksesta nimettiin. P. Safar, Pittsburghin yliopisto ilmoitti, että he pystyivät upottamaan koiria keskeytettyyn animaatioon ja herättämään ne myöhemmin henkiin käytännössä ilman aivovaurioita . Tätä varten eläimistä pumpattiin verta ja korvattiin injektioliuoksella, joka täytti koko verenkiertojärjestelmän pitääkseen elävän organismin jäähdytettynä. Kolmen tunnin kliinisen kuoleman jälkeen veri palautettiin verenkiertoelimistöön ja sydämen syke palautui sähköpurkauksen avulla. Sen jälkeen sydän aloitti verenkierron normaalitilassa. Siten eläimet herätettiin henkiin. [neljä]

20. tammikuuta 2006 Bostonin yleissairaalan lääkärit Massachusettsissa ilmoittivat, että he laittaisivat sikoja animaatioon samanlaisella menetelmällä. Siat nukutettiin ja niiden verenhukkaa simuloitiin skalpellilla, kuten vakavien vammojen yhteydessä (esim. puhkaistun aortan kohdalla, kuten auto-onnettomuudessa tai ampumahaava saattaa ilmetä). Kun siat olivat menettäneet noin puolet verestään, jäljellä oleva veri korvattiin jäähdytetyllä suolaliuoksella . Kun kehon lämpötila oli saavuttanut 10 °C (50 °F), vaurioituneet verisuonet korjattiin ja veri palautettiin. [5] Tätä menetelmää on testattu 200 kertaa 90 %:n onnistumisprosentilla. [6]

Toukokuusta 2014 lähtien Pittsburghin UPMC-Presbyterian Hospital -sairaalan tutkijaryhmä aikoo testata yllä olevaa menetelmää ampuma-aseen uhreilla (tai niillä, jotka kärsivät vastaavista vammoista ja vammoista). Näistä vakavasti loukkaantuneista potilaista tehdään testejä kymmenelle. Heidän eloonjäämistuloksiaan verrataan kymmeneen samanlaiseen potilaaseen, joilla ei ollut pääsyä yllä olevaan menetelmään. Tällä hetkellä tätä menetelmää käytetään hätäkylmäsäilönnässä ja elvytyksessä . [7]

Kryogeeninen alue

Tämä käsite on teoreettinen ja usein väärinymmärretty. Ihminen ei pysty selviytymään lepotilasta kryogeenisissa (erittäin matalissa) lämpötiloissa kehossa tapahtuvan veden kiteytymisen aiheuttamien vaurioiden vuoksi. Nykytekniikan ja tekniikan rajat eivät myöskään riitä estämään solujen elinkelpoisuuden menetystä. Kryoniikan asiantuntijat työskentelevät teknologioiden parissa, jotka eroavat olennaisesti keskeytetyn animaation paradigmista .

Anabioosi eroaa kryonista siinä, että se ei edellytä "syyttömyysolettamaa" tulevaisuuden teknologioista. Toimii heti ja selvästi. Suspensoidun animaation lääketieteellinen käyttö herättää optimismia sairauksien parantamisessa.
Brian Vovk [8]

Anabioosin täysimääräiseksi toteuttamiseksi tarvitaan luotettava menetelmä soluvaurioiden estämiseksi. Jäähdyttämisen ja muiden fysikaalisten rajoitusten sekä kylmäsuoja -aineen myrkyllisyyden vuoksi onnistunut lasittaminen laboratoriossa voidaan saavuttaa vain pienessä määrässä kudoksia. [9] On myös vain vähän näyttöä siitä, että tämä on periaatteessa mahdollista, koska vain pienimmät organismit voidaan turvallisesti jäädyttää ja lasittaa. Vapaana elävillä sukkulamadoilla tehdyt tutkimukset ovat osoittaneet, että muistot voidaan palauttaa ja tällaiset organismit selviävät lasituksesta noin 100 % onnistumisprosentilla. [kymmenen]

Kemiallinen induktio

22. huhtikuuta 2005 Science -lehdessä julkaistiin artikkeli, jossa kerrottiin onnistuneesta hypotermisen suspendoidun animaation simuloinnista hiirillä. Löydökset ovat merkittäviä, koska hiiret eivät nuku luonnossa. Mark B. Rothin laboratorio Fred Hutchinsonin syöpätutkimuskeskuksessa Seattlessa , Washingtonissa , sijoitti hiiret kuudeksi tunniksi kammioon, joka oli täytetty seoksella, joka sisälsi 80 rikkivetyä miljoonaa ilmahiukkasta kohden . Hiirien ruumiinlämpö laski 13 asteeseen ja aineenvaihdunta hidastui 10-kertaiseksi hiilidioksidin tuotannolla ja hapenkulutuksella mitattuna . [11] Ne aiheuttivat myös hypoksiaa sukkulamatojen alkioissa ja seeprakalan alkioissa asettamalla ne lepotilaan useiksi tunteiksi, mitä seurasi elvyttäminen hapella.

Bostonin Massachusetts General Hospital -sairaala asetti hiiret lepotilaan samalla menetelmällä. Heidän sydämensä syke hidastui 500 lyönnistä 200 lyöntiin minuutissa, hengitystiheys 120:stä 25 hengitykseen minuutissa ja ruumiinlämpö laski 30 °C:seen (luonnollinen: 39 °C). Kahden tunnin hengityksen jälkeen ilman rikkivetyä hiirten tila palautui normaaliksi. Lisätutkimusta tarvitaan sen ymmärtämiseksi, onko kaasulla vahingollinen vaikutus aivoihin, koska rikkivedyn vaikutus kehoon on samanlainen kuin syaanivety ; tämä ei hidasta aineenvaihduntaa, vaan pikemminkin estää energian siirtymistä solussa ATP:n kautta [12] .

Kokeet rauhoitetuilla lampailla [13] ja osittain ventiloiduilla nukutetuilla sioilla [14] epäonnistuivat. Oletettavasti suurten nisäkkäiden tapauksessa tämä ei ehkä ole mahdollista. Joka tapauksessa pitkäaikaista keskeytettyä animaatiota ei otettu käyttöön.

Ihmisen keskeytetty animaatio

Ihmisten keskeytettyä animaatiota koskeva työ on vielä teoreettisen kehityksen ja eläinkokeiden alkuvaiheessa. Mutta ensimmäiset onnistumiset lämminveristen eläinten, erityisesti hiirten, suspendoituneessa animaatiossa [15] viittaavat siihen, että ihmisen keskeytetyn animaation toteuttamiselle ei ole perustavanlaatuisia esteitä.

Astronautien upottamista keskeytettyyn animaatioon ehdotettiin yhdeksi tavoista ihmiskunnan pitkälle tähtienväliselle tai galaktiselle matkalle. Tässä tapauksessa sukupolvilaivaa ei tarvita . Tarvitaan vain "hoitajia", jotka hallitsevat suurinta osaa aluksen jäätyneestä väestöstä. Tämä säästää merkittävästi miehistön ja matkustajien elämän ylläpitämiseen tarvittavia resursseja.

1970-luvulta lähtien keinotekoisesti aiheutettua hypotermiaa on käytetty joissakin sydänleikkauksissa vaihtoehtona keinotekoisille sydän-keuhkokoneille . Jäähdytys tarjosi kuitenkin rajoitetun ajan työskentelyyn, ja kudos- ja aivovaurion vaara oli olemassa .

Tällä hetkellä on monia tutkimusprojekteja, jotka tutkivat, kuinka saada aikaan "keinotekoinen lepotila" ihmiskehossa. [16] [17] Tämä uppoutuminen keskeytettyyn animaatioon on myös erittäin hyödyllinen useista syistä, kuten vakavasti sairaiden tai loukkaantuneiden ihmisten hengen pelastamiseksi. Syvän hypotermian tila auttaa ostamaan aikaa lääketieteellistä apua odotellessa.

Esimerkkejä ihmisten selviytymisestä, jotka ovat olleet pitkään hypotermiassa:

  • 1999 Ruotsalainen radiologi Anna Bogenholm oli jäätyneessä järvessä jään alla 40 minuuttia hypotermiassa. Hänen ruumiinlämpönsä putosi 13,7 asteeseen . Elvytyksen jälkeen hän toipui käytännössä ilman aivovaurioita.
  • vuosi 2001. Paul Hynek ,kaksivuotias lapsi putosi lumikiinteeseen, ruumiinlämpö putosi 18 °C:seen. Vietti useita tunteja hypotermian tilassa. Kaikki kehon toiminnot palautuivat täysin. [kahdeksantoista]
  • 2006 Mitsutaka Uchikoshi , 35-vuotias japanilainen mies, oli 24 päivää ilman ruokaa tai vettä ja joutui "lepotilaan". Mies katosi vuoristossa, kun hänet löydettiin, hänen kehonsa aineenvaihduntaprosessi käytännössä pysähtyi, pulssi katosi, ruumiinlämpö oli 22 ° C. Lääkärit ehdottivat, että hän joutui hypotermian tilaan varhaisessa vaiheessa. Hänen aivotoimintansa palautui 100 %:iin. [19]
  • 2015 John Smith . 14-vuotias poika kaatui jään läpi ja vietti 15 minuuttia veden alla ennen kuin pelastajat vetivät hänet pois vedestä. Sydämen sykkeen puuttumisesta huolimatta poika herätettiin henkiin 45 minuutin elvyttämisen jälkeen. [kaksikymmentä]

Kulttuurissa

Tieteessä



Katso myös

Muistiinpanot

  1. ↑ Lähde: Biological Encyclopedic Dictionary. Ch. toim. M.S. Gilyarov; Toimittajat: A. A. Babaev, G. G. Vinberg, G. A. Zavarzin ja muut - 2. painos, korjattu. — M.: Sov. Encyclopedia, 1986.) . Haettu 13. syyskuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 8. joulukuuta 2015.
  2. ↑ Pisin jäädytetty alkiosyntynyt , BBC News (6. heinäkuuta 2005). Arkistoitu alkuperäisestä 5. tammikuuta 2009. Haettu 14. tammikuuta 2009.
  3. ↑ Kolmoset syntyneet 13 vuoden erolla , Times Online (6. heinäkuuta 2005). Haettu 24. tammikuuta 2010.
  4. ↑ Mihm, Stephen . Zombie Dogs , The New York Times  (11. joulukuuta 2005). Arkistoitu alkuperäisestä 13. toukokuuta 2015. Haettu 29.9.2017.
  5. ↑ Alam HB, Rhee P., Honma K., Chen H., Ayuste EC, Lin T., Toruno K., Mehrani T., Engel C., Chen Z. Vaikuttaako syvän hypotermisen pysähdyksen aiheuttama lämpenemisnopeus lopputulokseen tappavan verenvuodon sikamallissa? (englanniksi)  // J Trauma : päiväkirja. - Ncbi.nlm.nih.gov, 2006. - Vol. 60 , ei. 1 . - s. 134-146 . - doi : 10.1097/01.ta.0000198469.95292.ec . — PMID 16456447 .
  6. ↑ Lääkärit väittävät keskeytetyn animaatiomenestyksen , The Sydney Morning Herald (20. tammikuuta 2006). Arkistoitu alkuperäisestä 17. marraskuuta 2017. Haettu 10. lokakuuta 2006.
  7. ↑ Jätetty elämän ja kuoleman väliin: Ensimmäiset "keskeytettyjen animaatioiden" kokeet alkavat, jotta saataisiin aikaa puukotuksen ja laukauksen uhreille . Arkistoitu alkuperäisestä 23. joulukuuta 2019. Haettu 21. kesäkuuta 2016.
  8. ↑ Cryonet 2008 Suspended Animation vs Cryonics Arkistoitu 4. maaliskuuta 2016 Wayback Machinessa
  9. ↑ Fahy, Gregory M.; Vau, Brian. Kryosäilytyksen periaatteet  lasituksella (neopr.)  // Methods in Molecular Biology. - 2015. - T. 1257 . - S. 30-33 . — ISSN 1064-3745 . - doi : 10.1007/978-1-4939-2193-5_2 .
  10. ↑ Vita-More, Barranco. "Pitkäaikaisen muistin pysyvyys lasitetussa ja elvytetyssä C. elegansissa." Arkistoitu 1. elokuuta 2016 Wayback Machine Rejuvenation Researchiin Arkistoitu 21. huhtikuuta 2015 Wayback Machine doi:ssa: 10.1089/rej.2014.1636
  11. ↑ Blackstone, E.; Morrison, M.; Roth, M. H2S indusoi suspendoituneen animaation kaltaisen tilan hiirissä. (englanniksi)  // Tiede: lehti. - 2005. - Voi. 308 , no. 5721 . - s. 518 . - doi : 10.1126/tiede.1108581 . — PMID 15845845 .
  12. ↑ Kaasu saa aikaan "suspended animation" , BBC News (9. lokakuuta 2006). Arkistoitu alkuperäisestä 5. tammikuuta 2007. Haettu 10. lokakuuta 2006.
  13. ↑ Haouzi P; Huomautus V; Chenuel B; Chalon B; Sponne I; Ogier V; Bihain B. H2S-indusoitu hypometabolismi hiirillä puuttuu rauhoitetuista lampaista  (englanniksi)  // Repiratory Physiology & Neurobiology : Journal. - 2008. - Voi. 160 , ei. 1 . - s. 109-115 . - doi : 10.1016/j.resp.2007.09.001 . — PMID 17980679 .
  14. ↑ Li, Jia; Zhang, Gencheng; Cai, Sally; Redington, Andrew N. Inhaloidun vetysulfidin vaikutus aineenvaihduntavasteisiin nukutetuissa, halvaantuneissa ja koneellisesti ventiloiduissa porsaissa   // Pediatric Critical Care Medicine : päiväkirja. - 2008. - tammikuu ( osa 9 , nro 1 ) - s. 110-112 . - doi : 10.1097/01.PCC.0000298639.08519.0C . — PMID 18477923 .
  15. ↑ Tähtienvälinen matka "harjoitettu" hiirillä . Arkistokopio 25. maaliskuuta 2014 Wayback Machinessa  - Lenta.ru
  16. ↑ Uusi horrostekniikka saattaa toimia ihmisillä | LiveScience arkistoitu 6. heinäkuuta 2008 Wayback Machinessa osoitteessa www.livescience.com
  17. ↑ Kilpaile ensimmäisten ihmisten talvehtimiseen - Times Online arkistoitu 7. elokuuta 2008 Wayback Machinessa osoitteessa www.timesonline.co.uk
  18. ↑ Eleva-pojan tarina osa kansallista kiertuetta Mayo Clinics 150 -vuotisjuhlien kunniaksi Arkistoitu alkuperäisestä 11. toukokuuta 2015. Mayon klinikka
  19. ↑ Japanilainen mies mysteerissä selviytymisessä Arkistoitu 3. tammikuuta 2020 BBC Newsin Wayback Machinessa
  20. ↑ Keskeytetty animaatio? Kuinka poika selvisi 15 minuuttia jään alle jäässä Frozen Lakessa Arkistoitu 25. helmikuuta 2018 Medical Dailyn Wayback Machinessa

Linkit

  Siirry Wikidata-kohteeseen  Sanakirjat ja tietosanakirjat
Bibliografisissa luetteloissa