Анабиозное состояние у человека что
Что такое анабиоз и можно ли погрузить в него человека
Анабиоз — это практически полное прекращение жизнедеятельности. Этим он отличается от спячки, в которой физиологические процессы замедляются, но сохраняются на достаточно интенсивном уровне. В спячку, как мы знаем, могут впадать медведи, грызуны, пустынные животные и даже некоторые приматы. Однако при этом животное можно разбудить, тогда как в случае анабиоза такое сделать сложно.
В анабиоз впадают различные бактерии, простейшие и некоторые виды растений. Так они пережидают неблагоприятные условия, после чего снова возвращаются к жизни. Обычно для входа в это состояние требуется значительное время, как и для выхода из него. Самым близким к анабиозу состоянием у человека является медикаментозная кома.
Сегодня для проведения экстренных хирургических операций врачи используют подобные методы. Для этого часть крови пациента заменяют холодным физиологическим раствором. Это позволяет опустить температуру тела примерно до 10°C и замедлить все жизненно важные процессы. После этого проводятся необходимые манипуляции, например, для остановки крови, и организм снова нагревается изнутри с помощью переливания теплой крови.
До сих пор, однако, ввести человека в состояние анабиоза на длительное время не удалось. Но встречаются отдельные случаи, когда люди могут впадать в подобие спячки. Например, в 2006 году 35-летний японец провел в горах 24 дня без еды и воды со сниженным обменом веществ и температурой тела. После реанимации он смог полностью восстановиться. Этот и ряд других случаев показывает, что у людей все же есть механизмы, которые позволяют им замедлить процессы жизнедеятельности и выживать в неблагоприятных условиях какое-то время. Чтобы увеличить это время и позволить человеку путешествовать между звездами, нам предстоит лучше узнать механизмы, которые за это отвечают, и найти способ улучшить их.
Научная электронная библиотека
Угаров Гавриил Спиридонович,
2.2.1. Анабиоз
Анабио́з (от греч. anabiosis – возвращение к жизни, оживление), обратимое состояние организма, при котором жизненные процессы (обмен веществ, развитие, размножение и др.) настолько замедлены, что отсутствуют все видимые проявления жизни (например, состояние сухих семян, мхов и лишайников, микробных культур, спор микроорганизмов) [82, 335]. Наблюдается при резком наступлении неблагоприятных условий и помогает живым организмам перенести сильный мороз или жару, высокое давление, глубокий вакуум, мощную радиацию, вибрации и т. п. но могут возобновить жизнедеятельность при улучшении условий.
Анабиоз в природе был открыт в 1701 году Антони ван Левенгуком. В 1891 году, немецкий ученый В. Прейер предложил называть обратимую остановку жизни термином «анабиоз» (от греческого ana – обратно и bios – жизнь), то есть возвращение к жизни, оживление. Это понятие охватывает следующие состояния: анабиоз при высушивании (с ним тесно связан осмотический анабиоз) и анабиоз при замерзании (криоанабиоз, от греческого kryos – холод).
Кроме А. Левенгука, наблюдавшего за микроскопическими червями – красными коловратками (Philodina roseola), существенный вклад в изучение анабиоза внесли английский натуралист и священник Дж.Т. Нидхем, изучая жизненный цикл пшеничной нематоды (Tylenchus tritici) (1743), и итальянский естествоиспытатель Л. Спалланцани, продолжавший наблюдения Левенгука за коловратками (1777). В 1900 году Макфедайн и Роуланд провели опыты по замораживанию различных бактерий – стафилококков, протея и других микроорганизмов при температуре –182 °С в течение 20 часов. В 1934 г. итальянский исследователь Монтероссо попытался систематизировать явления остановки и возвращения к жизни. Так под названием «анабиоз» он понимал угнетение жизни только в случае высыхания организмов, а для всех остальных явлений предложил новый термин – гипобиоз. Среди этой категории явлений Монтероссо выделял осмотический анабиоз, замораживание, зимнюю спячку, инцистирование, сон, высушивание тканей, оживление изолированных органов.
Из наших российских ученых в 1909 году П.В. Бутягин замораживал микроорганизмы и установил, что при температуре –20. –44 °С большинство из них сохраняет жизнеспособность в течение 3 месяцев.
Значительный вклад в изучение анабиоза внес российский ученый П.И. Бахметьев [22], первым начавший научно исследовать состояние организма насекомых при замораживании, с помощью собственноручно изготовленного электрического прибора (1899). В его опытах бабочки, охлажденные до –10 °С, при разогревании они оживали. В 1912 году ему удалось искусственно вызвать анабиоз у млекопитающего – летучей мыши, которую помещали в холодную камеру с температурой –22 °С. Спустя некоторое время тело летучей мыши становилось совершенно твердым и не подавало признаков жизни, а его температура была равна –4 °С. После извлечения из холодной камеры летучая мышь ожила. Позднее, российский ученый Н.И. Калабухов [134], повторив опыты Бахметьева, опроверг его утверждение о возможности оживления замерзшей мыши.
Российский зоолог П.Ю. Шмидт [335] выявлял два основных состояния анабиоза – анабиоз, наступающий при непосредственном высушивании живых организмов, и анабиоз при замерзании. С первым явлением тесно связан осмотический анабиоз – своеобразный процесс обезвоживания животных, обитающих в морской воде, а также летняя спячка животных, наступающая вследствие уменьшения содержания воды в организме, из-за усиленного испарения и недостатка воды в жарких пустынных областях. Другими словами, П.Ю. Шмидт [335]. под термином «анабиоз» понимал любое угнетенное состояние живых организмов под действием тех или иных неблагоприятных факторов среды. Такого же мнения придерживаются и некоторые другие ученые, в частности, В.И. Тельпухов и П.В. Щербаков [288], работающие над проблемой бессмертия человека в компании ORDO DEUS [208].
Состояние анабиоза характеризуется изменением содержания и состояния воды в организме, изменением структуры содержимого клеток, состояния ферментов и обмена веществ. Процесс перехода организмов к анабиозу характеризуется снижением интенсивности биохимических процессов. С общебиологической точки зрения анабиоз представляет собой приобретенное в ходе эволюции физиологическое приспособление организма к неблагоприятным внешним условиям [270].
Основным фактором длительности нахождения живого организма в состоянии анабиоза является степень обезвоживания организма – чем сильнее обезвоживание, тем более длительным может быть пребывание в состоянии анабиоза. Животные, впадающие в анабиоз, могут терять 1/2 и даже 3/4 заключённой в тканях воды. Анабиоз по сравнению с оцепенением и спячкой сопровождается более глубоким подавлением жизнедеятельности. По некоторым данным, при полном удалении свободной воды из клеток и межклеточного пространства, анабиоз может при положительных температурах хранения длиться несколько тысяч лет.
Погружение в анабиоз используется на практике, как способ длительного сохранения полезных организмов (например, сухих живых вакцин, культур бактерий, вирусов и клеток, спермы и яйцеклеток) или их частей (консервация тканей и органов для трансплантации) без потери жизнеспособности, предназначающихся для нужд медицины, сельского хозяйства и других целей. При сохранении микробов, высушенных вместе со специальной средой при низкой температуре и т. д.
Анабиоз как реальный рецепт вечной жизни — насколько это возможно
Что такое анабиоз
В переводе с древнегреческого, определение трактуется как «возвращение к жизни» или «оживление». Анабиоз является временным явлением на период от нескольких месяцев до миллионов лет — все зависит от того, кто или что в него впадает. В это время процессы жизнедеятельности организма (пульс, дыхание и т.п.) замедляются настолько, что их невозможно зафиксировать без специального оборудования.
Роль анабиоза в природе
Процесс замедления жизненных процессов позволяет различного рода организмам адаптироваться под неблагоприятные условия, выжить в них и вернуться к прежнему состоянию после нормализации окружающей среды. Важным условием анабиоза является сохранение целостности органелл и мембран. Основная роль этого процесса — выживание и сохранение популяции. Находясь в состоянии анабиоза, организм не претерпевает никаких изменений, останавливается его рост, развитие и взросление. Это позволяет ему существовать продолжительное время, в некоторых случаях тысячи и даже миллионы лет. Бактерии, грибки и некоторые виды вирусов идеально поддаются различным видам анабиоза (высушивание или замерзание), тем самым обеспечивая свое выживание в самых экстремальных условиях.
Кто впадает в анабиоз из животного мира
Основа любой жизни — вода. Процесс анабиоза также полностью завязан на воду — чем больше ее теряет организм, тем дольше он может прожить в полуживом состоянии. Способность утрачивать жидкость без вреда для здоровья есть у всех, включая человека. Однако есть предельная степень обратимого обезвоживания разных организмов. Например, тихоходки могут потерять до 100% воды и это никак им не навредит. Мыши способны с легкостью пережить потерю до трети объема жидкости в организме, а вот человеку доступна потеря не более 10% «телесной воды» без вреда для здоровья. Поэтому мы до сих пор и не покорили процесс временного умерщвления.
Говоря о животном мире, в состояние анабиоза могут входить не только микроорганизмы, но и высшие позвоночные. Доказательством тому служат неоднократные находки замерзших во льдах ящериц, которые оживали после оттаивания. Некоторые представители хладнокровных проводили в таком состоянии десятки лет. При этом есть случаи обнаружения во льдах и теплокровных животных (ежей, тушканчиков), находившихся в состоянии, близком к анабиозу. Проблема в том, что они были живы, но разбудить их не получалось никаким из известных способов.
В этом и заключается основная опасность анабиоза. Войти в это состояние проще, чем выйти из него. Родственницей этого сложного процесса является искусственная кома, но отличие ее в том, что в таком состоянии организм не прекращает обычную жизнедеятельность, для него требуется привычная температура среды, достаточное питание и прочие условия существования.
Однако у лягушек есть свой аналог анабиоза, позволяющий выживать в самых экстремальных условиях. Когда наступают холода, лягушки находятся на открытом воздухе — они сидят до тех пор, пока не оцепенеют. При этом их тела не замерзают, кровь и вода не превращается в лед и клетки организма не травмируются.
Происходит это по причине того, что во время замерзания в крови лягушки значительно увеличивается количество глюкозы. Она препятствует образованию кристаллов льда, а животное принимает желеобразную консистенцию.
Анабиоз человека — возможно ли?
Несмотря на множество сложностей, ученые активно исследуют процесс анабиоза человека. Успехи в этом направлении есть благодаря положительным результатам опытов над животными. Это дает надежду, что в будущем временное умерщвление станет доступно и для людей. Есть несколько удачных примеров, когда люди выживали в неестественных условиях и при этом не получали никаких повреждений, включая полное восстановление работоспособности головного мозга:
Анабиоз
Анабиоз (лат. anabiosis — оживление, от др.-греч. ανα- — «вновь» и βιος — «жизнь») — cостояние живого организма, при котором жизненные процессы (обмен веществ и др.) настолько замедлены, что отсутствуют все видимые проявления жизни. Термин предложен в 1873 году немецким ученым Вильгельмом Прейером (?) в его сводке по исследованию феномена временного прекращения жизнедеятельности.
Животные, впадающие в анабиоз, могут терять ½ и даже ¾ заключённой в тканях воды. Анабиоз по сравнению с оцепенением и спячкой сопровождается более глубоким подавлением жизнедеятельности.
Явление анабиоза при высушивании и охлаждении используется для приготовления сухих живых вакцин, длительного хранения клеточных культур, консервирования тканей и органов.
Имеются данные о возможности введения млекопитающих в состояние анабиоза с помощью таких газов, как углекислый газ, аргон, сероводород и пр.
Содержание
Анабиоз в культуре
Литература
Музыка
См. также
Примечания
Ссылки
Полезное
Смотреть что такое «Анабиоз» в других словарях:
Анабиоз — (от греч. anabiosis оживление), способность организмов переживать неблагоприятное время (изменение температуры окружающей среды, отсутствие влаги и др.) в состоянии, при котором резко снижается обмен веществ и отсутствуют видимые проявления жизни … Экологический словарь
АНАБИОЗ — (греч.). Оживление животных, в которых жизненный процесс, вследствие высыхания или окоченения, временно как бы прекращается; также высохших семян растений. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. АНАБИОЗ… … Словарь иностранных слов русского языка
АНАБИОЗ — (от греч. anabiosis оживление, возвращение к жизни), состояние организма, при к ром жизненные процессы (обмен веществ и др.) настолько замедлены, что отсутствуют все видимые проявления жизни. А. наблюдается при резком ухудшении условий… … Биологический энциклопедический словарь
АНАБИОЗ — (от греческого anabiosis оживление), временное состояние организма, при котором жизненные процессы резко замедляются, что способствует выживанию его в неблагоприятных условиях температуры, влажности и др. Анабиоз характерен для микроорганизмов… … Современная энциклопедия
АНАБИОЗ — (от греч. anabiosis оживление) состояние организма, при котором жизненные процессы резко замедляются, что способствует выживанию его в неблагоприятных условиях температуры, влажности и др. Анабиоз распространен у животных, растений и… … Большой Энциклопедический словарь
анабиоз — угнетение, приостановка Словарь русских синонимов. анабиоз сущ., кол во синонимов: 2 • приостановка (28) • … Словарь синонимов
анабиоз — а, м. anabiose f. <гр.1. биол. Временное состояние животного или растения, при котором почти полностью прекращается обмен веществ и отсутствуют все видимые проявления жизни. СИС 1985. 2. перен. О временном ослаблении, прекращении какой л.… … Исторический словарь галлицизмов русского языка
Анабиоз — (от греческого anabiosis оживление), временное состояние организма, при котором жизненные процессы резко замедляются, что способствует выживанию его в неблагоприятных условиях температуры, влажности и др. Анабиоз характерен для микроорганизмов… … Иллюстрированный энциклопедический словарь
АНАБИОЗ — АНАБИОЗ, анабиоза, мн. нет, муж. (греч. anabiosis оживание) (биол.). Восстановление жизненных отправлений в оцепенелых, видимо мертвых организмах. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
АНАБИОЗ — АНАБИОЗ, а, муж. (спец.). Резкое снижение жизнедеятельности организма с последующим восстановлением её при благоприятных условиях. | прил. анабиотический, ая, ое и анабиозный, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
АНАБИОЗ
АНАБИОЗ (anabiosis; греческий ana- — вновь и bios — жизнь) — состояние организма, характеризующееся почти полным, но обратимым прекращением жизнедеятельности.
Анамиоб является одной из форм приспособительных реакций к неблагоприятным условиям среды, например при изменении влажности или температурного режима. У некоторых теплокровных животных защитная реакция проявляется в виде гипобиоза, то есть снижения интенсивности процессов жизнедеятельности (см. Спячка). Анабиоз обеспечивает резкое повышение устойчивости организма к неблагоприятным факторам (кислородное голодание, интоксикации и другое), ослабляет действие ионизирующего излучения. Состояние анабиоза сопровождается изменением структуры жидкой фазы протоплазмы клеток.
В природе анабиоз наблюдается у ряда низших организмов. Голландский натуралист Левенгук (Leeuwenhock A. van), изучая микроскопических животных, заметил, что у коловраток и тихоходок после неоднократного высыхания в течение длительного времени (до 21 месяца) восстанавливаются физиологические функции. В эксперименте анабиоз может быть вызван высушиванием или глубоким охлаждением. Зимующие в состоянии диапаузы гусеницы лугового мотылька выдерживают замораживание при t° — 79°. Семена пшеницы, ржи, споры мхов и папоротников после предварительного высушивания переносят сверхнизкие температуры ( —272°). Некоторые виды нематод оживают после пребывания в жидком кислороде при t° —183°.
Как показали наблюдения, продолжительность и обратимость анабиоза зависят от степени повреждения клеток при замораживании и оттаивании, а также от глубины и длительности охлаждения. Выделение воды в виде кристаллов льда из жидкой фазы ранее других компонентов может вызвать резкое повышение концентрации солей и осмотический шок клеток еще до наступления полного замерзания; при оттаивании кристаллов могут возникнуть механические повреждения. Поскольку кристаллизация происходит в интервале температур от 0 до —50°, целесообразно ускоренное замораживание и оттаивание. В этом случае вода превращается в аморфную стекловидную массу с высоким коэффициентом вязкости (витрификация) и обратно, минуя фазу кристаллизации. Необходимым условием сохранения исходной структуры при продолжительном анабиозе считают полное прекращение не только биологических (метаболизм), но и физико-химических процессов, что обеспечивается лишь при снижении температуры до —196° и ниже. Эти данные легли в основу оптимальных режимов охлаждения и оттаивания, а также защитных мер по предупреждению осмотического шока (пропитывание тканей глицерином), позволяющих вызвать состояние анабиоза у простейших организмов, а также отдельных тканей и органов более высоко организованных организмов в течение длительного времени. Получить подобный анабиоз у теплокровных животных в настоящее время не удается.
Долгое время считалось предельным охлаждение тела до t° 14—12°. В последние годы разработаны специальные методики, при помощи которых охлаждают организмы до t° 0° на 1—1,5 часа. При этом прекращается дыхание, сердцебиение, наступает угнетение функции нервной системы. Это состояние характеризуют как организменный анабиоз, в отличие от клеточного, поскольку в данном случае прекращаются жизненные процессы на уровне организма и сохраняются на уровне органа и клетки.
Длительная консервация органов и тканей (трансплантатов) при помощи замораживания используется в медицине, а также в сельском хозяйстве (замораживание спермы производителей с целью искусственного осеменения) и в лабораторной практике при изготовлении сухих живых вакцин.
Библиография: Бахметьев П. И. Анабиоз, Науч. обозр., № 1, с. 17, 1900; Голдовский А. М. Анабиоз и общие проблемы жизни, Журн. общ. биол., т. 24, №2, с. 81, 1963, библиогр.; Калабухов Н. И. Спячка животных, Харьков, 1956, библиогр.; Майстрах Е. В. Гипотермия и анабиоз, М.—Л., 1964, библиогр.; Рэ Л. Консервация жизни холодом, пер. с франц., М., 1962, библиогр.