Anabiózis

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2022. március 9-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 6 szerkesztést igényelnek .

Anabiosis ( más görög szóból: ἀνα-βίωσις, ἀνα-βίωσεως  "visszatérés az életbe, feltámadás" ← másik görög ἀνᾰ  -ben az  átmeneti folyamatok "lassulás ωςςς ςςς ") βίςς s" ismétlés jelentéssel + ββί test külső vagy belső tényezők hatására. Ugyanakkor a légzés, a szívverés és az egyéb létfontosságú folyamatok olyannyira lelassulnak, hogy azokat csak speciális berendezések segítségével lehet kimutatni.

Egyes élőlények élete szempontjából kedvezőtlen körülmények között felfüggesztett animációba eshetnek.

Ezt a kifejezést 1873-ban Wilhelm Preyer német tudós javasolta az élettevékenység átmeneti leállásának jelenségéről szóló összefoglalójában .

Az anabiózist a létezési feltételek éles romlása esetén figyelik meg (alacsony hőmérséklet, nedvességhiány stb.). A kedvező életkörülmények beálltával az életfolyamatok normális szintje helyreáll. A legellenállóbbak a szárítással, melegítéssel, lehűléssel szemben a spóraképző baktériumok , gombák , protozoák ( cisztát képezve ). A többsejtű szervezetekben a létfontosságú tevékenység lelassulása és szinte teljes leállása belépett a normál fejlődési ciklusba  - magvak , spórák .

A legkisebb élőlények (például embriók legfeljebb nyolc sejtig) mélyhűtve tartósíthatók , majd helyreállíthatók. Némelyikük akár 13 évig felfüggesztett animációs állapotban is létezik [2] [3] .

Felfüggesztett animáció állapotában egyes baktériumok akár -250 °C-os hőmérsékletet is elviselnek.[ pontosítás ]

A felfüggesztett animáció állapotába kerülő állatok a szövetekben lévő víz felét, sőt háromnegyedét is elveszíthetik. Az anabiózist a kábultsághoz és a hibernációhoz képest a létfontosságú tevékenység mélyebb elnyomása kíséri.

A szárítás és hűtés során kialakuló anabiózis jelenségét száraz élő vakcinák készítésére , sejttenyészetek hosszú távú tárolására, valamint szövetek és szervek megőrzésére használják.

Kísérletek

Az anabiózis hőmérséklet-indukciója

Egy anyag hőmérsékletének csökkentése az Arrhenius-egyenlet szerint csökkenti a kémiai aktivitást . Ide tartoznak az olyan életfolyamatok, mint az anyagcsere .

Hipotermiás tartomány

2005 júniusában az Újraélesztési Problémák Kutatóközpontjának tudósai elnevezett. P. Safar, a Pittsburghi Egyetem munkatársa bejelentette, hogy képesek voltak elmeríteni a kutyákat felfüggesztett animációban, majd újra életre kelteni őket, gyakorlatilag agykárosodás nélkül . Ennek érdekében az állatokból vért pumpáltak ki, és helyette injekciós oldatot adtak, ami a teljes keringési rendszert kitöltötte, hogy az élő szervezet hűtött állapotban maradjon. Háromórás klinikai halál után a vér visszakerült a keringési rendszerbe, és elektromos kisüléssel helyreállt a szívverés. Ezt követően a szív megkezdte a vérkeringést normál üzemmódban. Így az állatok újra életre keltek. [négy]

2006. január 20-án a Boston General Hospital ( Massachusetts állam) orvosai bejelentették, hogy hasonló módszerrel disznókat helyeznek felfüggesztett animációba. A sertéseket elaltatták, és szikével szimulálták a vérveszteséget, például súlyos sérüléseknél (pl. átszúrt aorta , ami egy autóbalesetben vagy lőtt sebben fordulhat elő). Miután a sertések vérük hozzávetőleg felét elvesztették, a megmaradt vért hűtött sóoldattal helyettesítették . Miután a testhőmérséklet elérte a 10°C-ot (50°F), a sérült ereket helyreállították, és a vért visszaadták. [5] Ezt a módszert 200 alkalommal tesztelték 90%-os sikeraránnyal. [6]

2014 májusától a pittsburghi UPMC-Presbyterian Hospital tudóscsoportja azt tervezi, hogy teszteli a fenti módszert lőfegyver áldozatain (vagy azokon, akik hasonló sérüléseket vagy sérüléseket szenvednek). A súlyosan sérült betegek közül tízen végeznek vizsgálatokat. Túlélési eredményeiket összehasonlítják tíz hasonló pácienssel, akik nem fértek hozzá a fenti módszerhez. Jelenleg ezt az eljárást sürgősségi mélyhűtésben és újraélesztésben alkalmazzák . [7]

Kriogén tartomány

Ez a koncepció elméleti és gyakran félreérthető. Az ember nem képes túlélni a hibernációt kriogén (rendkívül alacsony) hőmérsékleten a testben bekövetkező vízkristályosodás következtében fellépő károsodások miatt. A jelenlegi technológia és technika korlátai sem elegendőek ahhoz, hogy megakadályozzák a sejtek életképességének elvesztését. A krionika területén dolgozó szakemberek olyan technológiákon dolgoznak, amelyek alapvetően különböznek a felfüggesztett animáció paradigmáitól .

Az anabiózis abban különbözik a krionikától, hogy nem követeli meg az „ártatlanság vélelmét” a jövő technológiáit illetően. Azonnal és nyilvánvalóan működik. A felfüggesztett animáció orvosi felhasználása optimizmusra inspirál a betegségek gyógyítása terén.
Brian Vovk [8]

Az anabiózis teljes körű megvalósításához megbízható módszerre van szükség a sejtkárosodás megelőzésére. A hűtés és egyéb fizikai korlátok, valamint a krioprotektáns toxicitása miatt a laboratóriumi sikeres üvegezés csak kis számú szöveten érhető el. [9] Arra is csak korlátozott bizonyíték áll rendelkezésre, hogy ez elvileg lehetséges, mert csak a legkisebb szervezeteket lehet biztonságosan lefagyasztani és üvegesíteni. A szabadon élő fonálférgákkal végzett vizsgálatok kimutatták, hogy az emlékek helyreállíthatók, és az ilyen organizmusok körülbelül 100%-os sikeraránnyal túlélik a vitrifikációt. [tíz]

Kémiai indukció

2005. április 22-én a Science tudományos folyóiratban megjelent egy cikk, amely beszámolt a hipotermikus felfüggesztett animáció sikeres szimulációjáról egereken. Az eredmények azért jelentősek, mert az egerek nem hibernálnak a természetben. Mark B. Roth laboratóriuma a Fred Hutchinson Rákkutató Központban ( Seattle , Washington ) az egereket 6 órára egy olyan kamrába helyezte, amely 80 hidrogén-szulfid- részecskét tartalmazott millió részecske levegőnként . Az egerek testhőmérséklete 13°C-ra csökkent, anyagcseréjük pedig 10-szeresére lassult a szén-dioxid-termelés és az oxigénfogyasztás alapján . [11] Szintén hipoxiát okoztak fonálféreg embriókban és zebradániák embrióiban , mivel sok órára hibernációba helyezték őket, majd oxigénnel újraélesztették.

A bostoni Massachusetts General Hospital ugyanilyen módszerrel hibernálta az egereket. Pulzusuk percenkénti 500-ról 200-ra lassult, légzésszámuk percenkénti 120-ról 25-re, testhőmérsékletük 30°C-ra (természetes: 39°C) esett vissza. Két óra hidrogén-szulfid nélküli levegőt lélegezve az egerek állapota normalizálódott. További kutatásokra van szükség annak megértéséhez, hogy a gáz káros hatással van-e az agyra, tekintettel arra, hogy a hidrogén-szulfid hatása a szervezetre hasonló a hidrogén- cianidéhoz ; ez nem lassítja az anyagcserét, inkább gátolja az ATP-n keresztüli energiaátvitelt a sejtben [12] .

A nyugtató birkákon [13] és részlegesen lélegeztetett, altatott sertéseken [14] végzett kísérletek sikertelenek voltak. Feltehetően nagytestű emlősök esetében ez nem kivitelezhető. A hosszú távú felfüggesztett animációt mindenesetre nem valósították meg.

Emberi felfüggesztett animáció

Az emberi felfüggesztett animációval kapcsolatos munka még az elméleti fejlesztések és az állatokon végzett kísérletek kezdeti szakaszában tart. De a melegvérű állatok, különösen az egerek felfüggesztett animációjába való belemerülés első sikerei [15] azt sugallják, hogy nincs alapvető akadálya az emberi felfüggesztett animáció megvalósításának.

Az űrhajósoknak a felfüggesztett animációba való belemerülését az emberiség hosszú csillagközi vagy intergalaktikus utazásának egyik módjaként javasolták. Ebben az esetben nincs szükség generációs hajóra . Már csak „gondnokokra” van szükség, akik a hajó fagyos lakosságának legnagyobb részét irányítják. Ez jelentősen megtakarítja a személyzet és az utasok életének fenntartásához szükséges erőforrásokat.

Az 1970-es évek óta mesterségesen előidézett hipotermiát alkalmaznak bizonyos szívműtéteknél a mesterséges szív-tüdő gépek alternatívájaként . A hűtés azonban korlátozott ideig biztosított a munkához, és fennállt a szövet- és agykárosodás veszélye .

Jelenleg számos kutatási projekt foglalkozik azzal a kérdéssel, hogyan lehet "mesterséges hibernációt" előidézni az emberi testben. [16] [17] Ez a felfüggesztett animációba való belemerülés számos okból is nagyon hasznos lesz, például súlyos betegek vagy sérült emberek életét mentheti meg. A mély hipotermia állapota segít időt nyerni, miközben orvosi segítségre vár.

Példák olyan emberek túlélésére, akik hosszú ideje hipotermiás állapotban voltak:

  • 1999 Anna Bogenholm svéd radiológus 40 percig egy befagyott tóban volt jég alatt, hipotermiás állapotban. Testhőmérséklete 13,7 °C -ra csökkent . Az újraélesztés után gyakorlatilag agykárosodás nélkül felépült.
  • 2001-es év. Paul Hynek , egy kétéves gyerek hófúvásba esett, testhőmérséklete 18 °C -ra esett. Több órát töltött hipotermiás állapotban. A test minden funkciója teljesen helyreállt. [tizennyolc]
  • 2006 Mitsutaka Uchikoshi , egy 35 éves japán férfi 24 napig élt vagy víz nélkül, „hibernált” állapotba került. A férfi eltűnt a hegyekben, amikor megtalálták, szervezetében gyakorlatilag leállt az anyagcsere folyamat, eltűnt a pulzusa , testhőmérséklete elérte a 22 °C- ot. Az orvosok azt sugallták, hogy korai stádiumban hipotermiás állapotba került. Az agyműködése 100%-ra állt vissza. [19]
  • 2015 John Smith . Egy 14 éves fiú átesett a jégen, és 15 percet töltött a víz alatt, mire a mentők kiemelték a vízből. A szívverés hiánya ellenére 45 perces újraélesztés után a fiút újra életre keltették. [húsz]

A kultúrában

A tudományban



Lásd még

Jegyzetek

  1. ↑ Forrás: Biological Encyclopedic Dictionary. Ch. szerk. M. S. Gilyarov; Szerkesztők: A. A. Babaev, G. G. Vinberg, G. A. Zavarzin és mások - 2. kiadás, javítva. — M.: Szov. Enciklopédia, 1986.) . Letöltve: 2015. szeptember 13. Az eredetiből archiválva : 2015. december 8.
  2. ↑ A leghosszabb ideig született fagyasztott embrió , BBC News (2005. július 6.). Archiválva az eredetiből 2009. január 5-én. Letöltve: 2009. január 14.
  3. ↑ 13 év különbséggel született hármasikrek , Times Online (2005. július 6.). Letöltve: 2010. január 24.
  4. ↑ Mihm, István . Zombie Dogs , The New York Times  (2005. december 11.). Az eredetiből archiválva : 2015. május 13. Letöltve: 2017. szeptember 29.
  5. ↑ Alam HB, Rhee P., Honma K., Chen H., Ayuste EC, Lin T., Toruno K., Mehrani T., Engel C., Chen Z. Befolyásolja-e a mélyreható hipotermiás leállásból eredő felmelegedés mértéke az eredményt a halálos vérzés sertésmodelljében? (angol)  // J Trauma : folyóirat. - Ncbi.nlm.nih.gov, 2006. - Vol. 60 , sz. 1 . - 134-146 . o . - doi : 10.1097/01.ta.0000198469.95292.ec . — PMID 16456447 .
  6. ↑ Az orvosok azt állítják, hogy felfüggesztett animációs siker , The Sydney Morning Herald (2006. január 20.). Archiválva az eredetiből 2017. november 17-én. Letöltve: 2006. október 10.
  7. ↑ Élet és halál között maradva: Elkezdődnek az első „felfüggesztett animációs” kísérletek, hogy időt nyerjenek a késelések és a lövések áldozataira . Az eredetiből archiválva : 2019. december 23. Letöltve: 2016. június 21.
  8. ↑ Cryonet 2008 Suspended Animation vs Cryonics Archiválva : 2016. március 4. a Wayback Machine -nél
  9. ↑ Fahy, Gregory M.; Wow, Brian. A vitrifikációval történő mélyhűtés elvei  (neopr.)  // Molekuláris biológiai módszerek. - 2015. - T. 1257 . - S. 30-33 . — ISSN 1064-3745 . - doi : 10.1007/978-1-4939-2193-5_2 .
  10. ↑ Vita-More, Barranco. "A hosszú távú emlékezet fennmaradása az üvegezett és újjáéledt C. elegánsban." Archivált : 2016. augusztus 1. a Wayback Machine Rejuvenation Researchnél Archiválva : 2015. április 21., a Wayback Machine doi: 10.1089/rej.2014.1636
  11. ↑ Blackstone, E.; Morrison, M.; Roth, M. A H2S felfüggesztett animációszerű állapotot idéz elő egerekben. (angol)  // Tudomány: folyóirat. - 2005. - 20. évf. 308 , sz. 5721 . - 518. o . - doi : 10.1126/tudomány.1108581 . — PMID 15845845 .
  12. ↑ A gáz „felfüggesztett animációt” idéz elő , BBC News (2006. október 9.). Archiválva az eredetiből 2007. január 5-én. Letöltve: 2006. október 10.
  13. ↑ Haouzi P; V. megjegyzés; Chenuel B; Chalon B; Sponne I; Ogier V; Bihain B. Hiányzik a H2S által kiváltott hipometabolizmus egerekben szedált juhoknál  (angol)  // Repiratory Physiology & Neurobiology : Journal. - 2008. - Vol. 160 , sz. 1 . - 109-115 . o . - doi : 10.1016/j.resp.2007.09.001 . — PMID 17980679 .
  14. ↑ Li, Jia; Zhang, Gencheng; Cai, Sally; Redington, Andrew N. Az inhalált hidrogén-szulfid hatása a metabolikus reakciókra érzéstelenített, bénult és gépileg lélegeztetett malacoknál   // Pediatric Critical Care Medicine : folyóirat. - 2008. - január ( 9. évf. , 1. sz.). - 110-112 . o . - doi : 10.1097/01.PCC.0000298639.08519.0C . — PMID 18477923 .
  15. ↑ Csillagközi utazás „próbálva” egereken 2014. március 25-i archív példány a Wayback Machine -n  - Lenta.ru
  16. ↑ Az új hibernálási technika működhet az embereken | LiveScience archiválva : 2008. július 6. a Wayback Machine -nél a www.livescience.com oldalon
  17. ↑ Verseny, hogy elsőként „hibernálhassa” az emberi lényeket – Times Online archiválva 2008. augusztus 7. a Wayback Machine -nél a www.timesonline.co.uk oldalon
  18. ↑ Eleva fiú története a Mayo Clinics 150 éves tiszteletére rendezett országos turné része. Archiválva az eredetiből 2015. május 11-én. Mayo Klinika
  19. ↑ Japán férfi a rejtélyes túlélésben Archiválva 2020. január 3-án a BBC News Wayback Machine oldalán
  20. ↑ Felfüggesztett animáció? Hogyan élte túl egy fiú 15 percet a jég alatt rekedt befagyott tóban Archiválva : 2018. február 25. a Wayback Machine -nél a Medical Daily-nél

Linkek

  Ugrás a Wikidata elemre  Szótárak és enciklopédiák
Bibliográfiai katalógusokban