冬眠是動(dòng)物的一種特殊生存技巧便利性。研究發(fā)現(xiàn),人類偶爾也會(huì)冬眠,這有助于避免或減輕危及生命的傷害基本情況。
想象一下傳遞,受傷嚴(yán)重的你被匆匆送進(jìn)急診室方便,醫(yī)生還來不及幫你修復(fù)傷口競爭激烈,此時(shí)你血管里的血液正從破裂的傷口處悄悄流失競爭力所在,失血讓身體器官得不到至關(guān)重要的營養(yǎng)與氧氣供應(yīng)進一步意見,你即將進(jìn)入心臟驟停狀態(tài)進行探討。但你的生命并沒有就此結(jié)束,因?yàn)槟愕纳眢w開始連上了各種管子服務水平,機(jī)器呼呼響著最新,冰冷的液體流過你的靜脈,你的體溫降到冰點(diǎn)以下處理方法。最終重要作用,你的心臟停止了跳動(dòng),你的肺不再呼氣吐氣習慣,你的生命似乎也凍結(jié)在了靜止的時(shí)間里充足。此時(shí)的你游離在生與死的邊緣進展情況,你既不是*活著,也并非*死亡綠色化發展。
如果一切順利至關重要,未來有一天你將會(huì)蘇醒過來,并繼續(xù)活下去左右。
曾經(jīng)的人類冬眠與低溫幸存故事
假死背景下,是一種人的生命過程暫停的現(xiàn)象。20世紀(jì)50年代的太空競(jìng)賽激發(fā)了人們對(duì)這一研究領(lǐng)域的興趣可靠保障,美國宇航局(NASA)也投入了大量資金研究人類是否能進(jìn)入“人工冬眠”狀態(tài)自然條件。人們希望,這種狀態(tài)下的宇航員可以避免遭受太空飛行中強(qiáng)大宇宙射線帶來的危害開展,同時(shí)因?yàn)槎邥r(shí)無需進(jìn)食與呼吸互動互補,能減少食物、水和氧氣的攜帶量意向,便于宇航員度過漫長的太空旅途意料之外。
當(dāng)時(shí),一位年輕的科學(xué)家詹姆斯·洛夫洛克用倉鼠進(jìn)行了冷凍實(shí)驗(yàn)形式。他的實(shí)驗(yàn)方法是將倉鼠冷卻到身體變得僵硬置之不顧,檢測(cè)不到心跳后,再將一個(gè)熱茶匙放在它們胸部數字化,讓其體溫慢慢升溫方便,同時(shí)用無線電配件做的微波槍將倉鼠慢慢“復(fù)活”。但這些早期實(shí)驗(yàn)一直沒有超出動(dòng)物研究階段各領域,并未觸及人類應用領域。人類在冬眠中進(jìn)行太空旅行的夢(mèng)想仍然停留在科幻小說的范疇內(nèi)。隨著太空競(jìng)賽的終結(jié)深入闡釋,美國宇航局對(duì)這方面的研究興趣大減相關性,但人體冷凍研究的種子已然在洛夫洛克和他的同事們的心中播下,并發(fā)芽生長起來物聯與互聯。
1900年穩定,《英國醫(yī)學(xué)雜志》刊登了一位俄羅斯農(nóng)民的故事,稱他可以像動(dòng)物一樣“冬眠”供給。此外效高化,傳聞普斯科夫東北部地區(qū)的居民,在第一場(chǎng)雪即將到來之前投入力度,就會(huì)蜷縮在屋里創造,圍坐在火爐邊,陷入一種被當(dāng)?shù)厝朔Q為“lotska”的深度沉睡狀態(tài)中:每天醒來一次,就著水吃一些硬面包設備製造,家人輪流看著火發展需要,直到春天到來時(shí)他們才會(huì)*醒來。但這只是傳聞管理,會(huì)冬眠的普斯科夫人從來沒有在世人面前出現(xiàn)過顯示。
一個(gè)世紀(jì)后,一位名叫安娜·巴吉霍爾姆的瑞典放射學(xué)家效率和安,在挪威滑雪度假時(shí)設計能力,一頭栽進(jìn)了一條冰凍的溪流中,然后被困在了冰中深入開展。當(dāng)救援人員趕到時(shí)更為一致,她已在冰中被困了80分鐘,心跳和呼吸都停止技術的開發。醫(yī)生測(cè)量她的體溫僅為13.7攝氏度研究與應用,這是歷年意外事故受害者中體溫很低的,所有的跡象都表明她已經(jīng)死了更高效。
然而全面協議,在重癥監(jiān)護(hù)室里經(jīng)過醫(yī)護(hù)人員10天小心翼翼地復(fù)溫?fù)尵龋材绕孥E般地醒了過來具體而言。正常情況下工具,人類被困水下幾分鐘便會(huì)溺亡,而安娜被困水下一個(gè)多小時(shí)卻活了下來喜愛,恰恰是冷凍保住了她的生機(jī)醒悟。
早在拿破侖時(shí)代,就有醫(yī)生提出了冷凍對(duì)于修復(fù)人體創(chuàng)傷的好處去突破。有醫(yī)生發(fā)現(xiàn),留在寒冷室外的受傷士兵比在帳篷里靠近火堆的受傷士兵的存活率更高達到。如今低溫治療在醫(yī)院里已很普遍智能設備,多用于輕各種緊急情況對(duì)患者的傷害,諸如各種術(shù)后恢復(fù)及幫助難產(chǎn)嬰兒出生后的恢復(fù)等蓬勃發展。
動(dòng)物如何進(jìn)入低體溫冬眠
降低體溫可減緩身體的新陳代謝活動(dòng)特點,溫度每下降1攝氏度,身體活動(dòng)量就會(huì)減少5 %~7%重要性,同時(shí)身體消耗氮?dú)獾然緺I養(yǎng)素的速度也會(huì)相應(yīng)降低又進了一步,由于失血或心臟驟停導(dǎo)致缺氧的身體組織由此得到一定的保護(hù)。從理論講多元化服務體系,如果體溫一直下降規劃,最終生物過程會(huì)*停止,人體開始進(jìn)入一種假死狀態(tài)。此時(shí)的人體帶動擴大,就像暫時(shí)停止走動(dòng)的時(shí)鐘核心技術體系,身體*沒有問題,所有的內(nèi)部“組件”仍然完好無損持續發展,只是暫時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)必然趨勢,只要稍許加熱,就能重新動(dòng)起來擴大。
當(dāng)然多樣性,這只是理論,實(shí)踐起來并不簡(jiǎn)單新格局。低體溫本身就是很危險(xiǎn)的一件事明顯,因?yàn)槿梭w需要保持一定的溫度,人類終其一生體溫都維持在一個(gè)相當(dāng)恒定的溫度——37攝氏度左右最新。維持體溫可不輕松技術創新,身體必須持續(xù)不斷地調(diào)整,讓產(chǎn)熱與散熱保持平衡重要作用。如果體溫下降過度持續向好,身體皮膚處的血液就會(huì)涌向軀干中心,此時(shí)你會(huì)不自覺地顫抖著縮成一團(tuán)充足;當(dāng)體溫降至約33攝氏度時(shí)——僅低于正常體溫4攝氏度——心臟開始顫動(dòng)兩個角度入手;低于25攝氏度時(shí),心臟就有*停止跳動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)同期。即使躲過體溫過低風(fēng)險(xiǎn)的幸存者生產效率,在身體漸漸恢復(fù)溫暖后,也有可能留下腎臟損傷等后遺癥效果。
但是使用,某些動(dòng)物卻能夠承受更低的溫度。北極有一種地松鼠密度增加,通常情況下保持與人類相似的體溫有效性,但進(jìn)入冬眠后,可在身體中心溫度低至零下3攝氏度時(shí)生存機遇與挑戰,而且體液不被凍成固體廣泛關註。那同樣的低溫為何會(huì)導(dǎo)致人類死亡?希望解開人類假死秘密的研究人員可謂傾注了心血集成技術。
在20世紀(jì)90年代就能壓製,格羅寧根大學(xué)醫(yī)學(xué)中心(UMCG)的亨寧與他的團(tuán)隊(duì)就開始了人類冬眠實(shí)驗(yàn),并于 6 年前成立了專門的研究小組適應能力。模仿動(dòng)物冬眠有許多實(shí)際用途更優美,比如失血是造成患者手術(shù)過程中死亡的主要原因各方面,但在低溫狀態(tài)下,冬眠動(dòng)物受傷后幸存下來的幾率要比正常體溫狀態(tài)下高得多合作關系,因?yàn)檩^低的代謝率可更好地起到保護(hù)身體組織的作用著力提升,低溫狀態(tài)下的心臟泵血量也比正常體溫狀態(tài)下少得多。
許多動(dòng)物能放慢新陳代謝的速度傳遞,包括昆蟲融合、兩棲動(dòng)物、哺乳動(dòng)物相關性、鳥類和魚類等動(dòng)物完成的事情,都可以進(jìn)入長期休眠的低能耗狀態(tài),即所謂的冬眠穩定。一些小動(dòng)物改造層面,如老鼠、倉鼠和蝙蝠則可以通過節(jié)省能量消耗優勢與挑戰,安然度過饑寒交迫的冬天經驗分享。
雖然表面看起來,冬眠就像是睡了一個(gè)很長的懶覺解決問題,但實(shí)際上冬眠并不簡(jiǎn)單系列。為忍受長期的低體溫、饑餓和易感性的痛苦相互配合,冬眠動(dòng)物體內(nèi)會(huì)發(fā)生保護(hù)大腦和身體的一系列適應(yīng)性變化慢體驗。
進(jìn)入冬眠之前,動(dòng)物會(huì)吃得非常胖智能化。但與人類不同的是科技實力,肥胖并不會(huì)導(dǎo)致它們的動(dòng)脈壁增厚而引發(fā)心臟病。一些物種會(huì)在冬眠前兩到三個(gè)星期前停止進(jìn)食建設,在保持日吃诖嘶A上;顒?dòng)的同時(shí),承受著忍饑挨餓的痛苦前來體驗。
人類躺上一個(gè)星期自主研發,肌肉會(huì)開始失能,形成血栓建議,冬眠動(dòng)物卻能忍受幾個(gè)月的不食不動(dòng)品率。冬眠期間相貫通,生活在動(dòng)物體內(nèi)的腸道微生物也同時(shí)要忍受寒冷和突然的食物匱乏不斷發展,冬眠動(dòng)物的肺會(huì)變得像哮喘患者那樣,覆蓋上厚厚的粘液和膠原質(zhì)自動化方案,它們的大腦也會(huì)呈現(xiàn)出與早期阿爾茨海默氏癥相類似的變化緊密協作,有些物種還會(huì)在冬眠中失去記憶。最令人驚訝的是,有些動(dòng)物在漫長的冬眠后發揮重要作用,居然會(huì)表現(xiàn)出一些睡眠剝奪的癥狀醒悟。但是,冬眠動(dòng)物們能夠很好地應(yīng)對(duì)所有這些問題高質量,待到春天到來時(shí)也逐步提升,它們又會(huì)重新恢復(fù)生龍活虎的狀態(tài),通常不會(huì)產(chǎn)生任何長期不良影響註入了新的力量。
動(dòng)物冬眠沒有血栓的秘密
在格羅寧根大學(xué)醫(yī)學(xué)中心(UMCG)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室里重要的作用,亨寧的博士生愛德溫·德弗里伊和他的同事正在照顧一只躺在冰床上的老鼠。一臺(tái)機(jī)器為被麻醉的老鼠提供穩(wěn)定的呼吸去創新。十幾根細(xì)管子和電線為老鼠提供維持生命的液體足夠的實力,同時(shí)獲取寶貴的數(shù)據(jù)。一臺(tái)機(jī)器中緩緩?fù)鲁龅拇蛴?shù)據(jù)顯示學習,老鼠的心率從每分鐘300次一直下降到了每分鐘60次結構重塑,身體內(nèi)部溫度從20多攝氏度下降到了15攝氏度。作為和我們?nèi)祟愐粯拥姆嵌叩膭?dòng)物應用優勢,沒有輔助醫(yī)療手段高質量發展,老鼠無法在深度低體溫狀態(tài)下存活下來。這主要是由于隨著體溫的下降全面展示,它的神經(jīng)脈沖活動(dòng)會(huì)放慢重要平臺,肌肉變得僵硬,呼吸也會(huì)變得困難核心技術。
除了在數(shù)周時(shí)間內(nèi)應用提升,逐步調(diào)控室內(nèi)溫度模擬冬季漸漸來臨,誘導(dǎo)倉鼠進(jìn)入冬眠狀態(tài)之外創造性,UMCG團(tuán)隊(duì)還進(jìn)行了強(qiáng)制性快速降低體溫發展的關鍵,令血小板(圖中粉紅色)具有重要的凝血作用,對(duì)于動(dòng)物冬眠中的生存也起著重要作用規模設備。
老鼠迅速進(jìn)入新陳代謝暫停狀態(tài)的實(shí)驗(yàn)真諦所在。
冬眠動(dòng)物不活動(dòng),卻能避免出現(xiàn)血栓競爭力,主要是它們進(jìn)入低體溫狀態(tài)后充分,血液中的血小板會(huì)消失。血小板去哪兒了集聚?沒有人知道競爭力,但在溫度恢復(fù)后它們又會(huì)突然出現(xiàn)。因此德弗里伊確信狀況,它們一定是保存在身體里的某個(gè)地方機製性梗阻,而不是被吸收掉了機製。
不同的冬眠動(dòng)物都存在這種現(xiàn)象,意味著它們很可能從共同的祖先身上繼承了這種應(yīng)對(duì)寒冷集成應用、饑餓和窒息的保護(hù)機(jī)制探討,并最終形成一種綜合性的低代謝功能。甚至有跡象表明高效流通,人類在某種程度上也具有某些相似的能力調解製度。2004年,研究人員發(fā)現(xiàn)一種馬達(dá)加斯加的狐猴也會(huì)進(jìn)入短期冬眠狀態(tài)功能。狐猴與人類有98%的基因是相同的體製,冬眠的奧秘也許就在這2%的差異里面。
了解冬眠動(dòng)物如何控制血液中血小板的變化創新科技,對(duì)人類健康有著直接和深遠(yuǎn)的益處服務延伸,例如提高由于低體溫和寒冷導(dǎo)致假死的生存能力,方便冷凍運(yùn)輸移植器官具有重要意義,以及延長血庫中血液的保存期等進一步。
在一次偶然事件中,UMCG團(tuán)隊(duì)在這方面取得了很大的進(jìn)展強大的功能。一個(gè)學(xué)生將倉鼠細(xì)胞培養(yǎng)液放進(jìn)冰箱實際需求,一個(gè)星期后發(fā)現(xiàn)倉鼠細(xì)胞還活著,并且散發(fā)出一股臭雞蛋味優勢。用于低溫保存的一些化合物中有一種被稱為胱硫醚β合成酶的酶(CBS)善謀新篇,會(huì)刺激生產(chǎn)硫化氫分子,從而產(chǎn)生這種特殊的臭雞蛋味便利性。給倉鼠注射抑制CBS的化學(xué)物質(zhì)方法,它們就不會(huì)進(jìn)入冬眠狀態(tài)。如果此時(shí)還要強(qiáng)制其進(jìn)入低溫狀態(tài)提供有力支撐,就像人類進(jìn)入低溫狀態(tài)時(shí)一樣導(dǎo)致腎臟受損切實把製度。
受此啟發(fā),亨寧的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了幾種可為細(xì)胞樣本提供長期冷凍保護(hù)的化合物自行開發。團(tuán)隊(duì)已為其中一種化合物ROKEPIE申請(qǐng)了Patent進行部署,它可以使通常需要在37攝氏度下維持生存的細(xì)胞,比如人類或老鼠的細(xì)胞應用情況,安全地儲(chǔ)存在冰箱里(冷藏保存細(xì)胞)保護好。
低溫保存爭(zhēng)取“黃金一小時(shí)”
在緊張忙碌的急診病房里,出血不止導(dǎo)致失血過多的傷者隨時(shí)都可能會(huì)心臟驟停表現,外科醫(yī)生必須先為傷者止血特點;有些傷者送來時(shí)就已經(jīng)奄奄一息,醫(yī)生要做的就是盡快止血相互配合,同時(shí)找到出血原因加以醫(yī)治慢體驗。醫(yī)生總是在與時(shí)間賽跑。山姆·蒂什曼教授想要為醫(yī)生爭(zhēng)取到更多搶救生命的時(shí)間智能化。他認(rèn)為科技實力,通過誘導(dǎo)傷者進(jìn)入低體溫狀態(tài),就可以幫助外科醫(yī)生爭(zhēng)取到寶貴的“黃金一小時(shí)”建設,為此他努力研究探索如何讓人類耐受遠(yuǎn)超出正常的低體溫重要的,他畢生的目標(biāo)是“拯救那些心臟和大腦還很年輕的瀕死患者”。
為此姿勢,蒂什曼教授進(jìn)行了低溫保存和復(fù)蘇的開創(chuàng)性研究相互融合。他的研究得到了遠(yuǎn)程醫(yī)療與先進(jìn)技術(shù)研究中心的支持,他們?yōu)樗难芯空n題提供研究資金綠色化。蒂什曼手下的外科醫(yī)生已經(jīng)掌握了嫻熟的低溫保存技術(shù)不同需求,在一些需要零血液流動(dòng)的手術(shù)中,心臟外科醫(yī)生甚至可將患者的體溫降至約15攝氏度保持穩定,在這個(gè)溫度下總之,心臟會(huì)暫時(shí)停止跳動(dòng)。
蒂什曼的計(jì)劃是支撐作用,將患者體溫降至更低研學體驗,讓身體進(jìn)入假死狀態(tài),此時(shí)患者將沒有心跳最為突出,沒有呼吸落實落細,也沒有明顯的腦部活動(dòng)。事實(shí)上高效化,他們的血液也將被抽干製高點項目,代之以冰冷的生理鹽水,這是目前快速降低人體溫度以避免機(jī)體組織損傷的辦法範圍和領域。蒂什曼將這種狀態(tài)稱為“低溫保存”認為。蒂什曼的計(jì)劃在實(shí)驗(yàn)室里獲得了成功,他們將進(jìn)入冷凍狀態(tài)長達(dá)三小時(shí)的狗成功復(fù)蘇新趨勢,進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段后反應能力,麻省綜合醫(yī)院還對(duì)外科醫(yī)生和麻醉師等進(jìn)行了這種開創(chuàng)性手術(shù)的培訓(xùn)。
在未來學習,緊急保存和復(fù)蘇技術(shù)可延長心臟病和中毒處理手術(shù)等的急救時(shí)間結構重塑。“冷凍是抑制代謝*的辦法。如果研究人員可以減少機(jī)體組織的需求應用優勢,或提高機(jī)體組織的輸氧能力高質量發展,那就沒問題了。”蒂什曼說道高效節能。
雖然實(shí)驗(yàn)室動(dòng)物可在進(jìn)入假死狀態(tài)三小時(shí)后“復(fù)活”影響力範圍,但臨床實(shí)驗(yàn)中的人類患者進(jìn)入深度冬眠狀態(tài)的時(shí)間最多只能維持一個(gè)小時(shí)大局。不過,蒂什曼說:“一個(gè)小時(shí)應(yīng)該足夠醫(yī)生進(jìn)行止血處理了不合理波動,冷凍并不一定要覆蓋整個(gè)手術(shù)過程宣講手段。”但遺憾的是,對(duì)于那些要進(jìn)軍遙遠(yuǎn)星球的宇航員來說積極拓展新的領域,所需要的冬眠時(shí)間遠(yuǎn)非目前的人體冷凍技術(shù)所能企及的配套設備。“我們需要的是一種能夠讓人類在足夠長的時(shí)間里生命暫停的冷凍技術(shù)。”蒂什曼笑著說道相對開放。
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