Zatímco někteří vědci experimentují s kmenovými buňkami a genovými mutacemi, jiní hledají odpověď u samotné přírody. Ve skutečnosti je řešení otázky dlouhověkosti k dispozici již dlouho – je to pozastavená animace. Proč něco vymýšlet, když to za nás už dávno udělala příroda a dovedla k dokonalosti proces mechanismu ochrany zvířat a rostlin před škodlivými vlivy prostředí.
Co je pozastavená animace
Role pozastavené animace v přírodě
Kdo jde do pozastavené animace ze světa zvířat
Lidská pozastavená animace – je to možné?
Proč potřebujeme pozastavenou animaci?
Jaká je složitost procesu
Co je pozastavená animace
Role pozastavené animace v přírodě
Kdo jde do pozastavené animace ze světa zvířat
Lidská pozastavená animace – je to možné?
Proč potřebujeme pozastavenou animaci?
Jaká je složitost procesu
Co je pozastavená animace
V překladu ze starověké řečtiny se tato definice vykládá jako „návrat k životu“ nebo „oživení“. Nabióza je dočasný jev po dobu několika měsíců až milionů let – vše záleží na tom, kdo nebo co do ní spadne. V této době se životně důležité procesy těla (puls, dýchání atd.) zpomalí natolik, že je nelze zaznamenat bez speciálního vybavení.
Role pozastavené animace v přírodě
Proces zpomalování životních procesů umožňuje různým druhům organismů adaptovat se na nepříznivé podmínky, přežít v nich a po normalizaci prostředí se vrátit do předchozího stavu. Důležitou podmínkou anabiózy je zachování celistvosti organel a membrán. Hlavní úlohou tohoto procesu je přežití a zachování populace. Tělo ve stavu pozastavené animace neprochází žádnými změnami, jeho růst, vývoj a zrání se zastaví. To mu umožňuje existovat po dlouhou dobu, v některých případech tisíce a dokonce miliony let. Bakterie, plísně a některé typy virů jsou ideálně náchylné k různým typům anabiózy (vysychání nebo mrazení), čímž je zajištěno jejich přežití v nejextrémnějších podmínkách.
Kdo jde do pozastavené animace ze světa zvířat
Základem každého života je voda. Proces pozastavené animace je také zcela závislý na vodě – čím více ji tělo ztrácí, tím déle může žít v položivém stavu. Každý, včetně člověka, má schopnost ztratit tekutiny bez újmy na zdraví. Existuje však limit pro stupeň reverzibilní dehydratace různých organismů. Například tardigrady mohou ztratit až 100 % vody a to jim nijak neublíží. Myši snadno přežijí ztrátu až třetiny objemu tekutin v těle, ale lidé mohou bez újmy na zdraví ztratit maximálně 10 % „tělesné vody“. Proto jsme ještě nepřekonali proces dočasného zabíjení.
Když už mluvíme o světě zvířat, nejen mikroorganismy, ale i vyšší obratlovci se mohou dostat do stavu pozastavené animace. Důkazem toho jsou opakované objevy ještěrek zamrzlých v ledu, které po rozmrznutí ožily. Někteří zástupci chladnokrevných tvorů strávili v tomto stavu desítky let. Zároveň existují případy objevení v ledu teplokrevných živočichů (ježci, jerboas), kteří byli ve stavu blízkém pozastavené animaci. Problém je v tom, že byli naživu, ale nebyl známý způsob, jak je probudit.
To je hlavní nebezpečí pozastavené animace. Dostat se do tohoto stavu je jednodušší než se z něj dostat. Příbuzným tohoto složitého procesu je umělé kóma, ale jeho rozdíl je v tom, že v tomto stavu tělo nezastavuje běžné životní aktivity, vyžaduje obvyklou teplotu prostředí, přiměřenou výživu a další životní podmínky.
Žáby však mají svou vlastní analogii pozastavené animace, která jim umožňuje přežít v těch nejextrémnějších podmínkách. Když nastane chladné počasí, žáby jsou venku – sedí, dokud neztrnou. Jejich těla přitom nezmrznou, krev a voda se nepromění v led a nedojde k poranění tělesných buněk.
To se děje proto, že během zmrazování se množství glukózy v krvi žáby výrazně zvyšuje. Zabraňuje tvorbě ledových krystalků a zvíře získá rosolovitou konzistenci.
Lidská pozastavená animace – je to možné?
Navzdory mnoha obtížím vědci aktivně zkoumají proces lidské pozastavené animace. V tomto směru je pokrok díky pozitivním výsledkům pokusů na zvířatech. To dává naději, že v budoucnu bude lidem dostupné dočasné zabíjení. Existuje několik úspěšných příkladů, kdy lidé přežili v nepřirozených podmínkách a neutrpěli žádné poškození, včetně úplné obnovy mozkových funkcí:
- V roce 1999 švédská radioložka Anna Bogenholm propadla ledem na jezeře a strávila 40 minut pod vodou. Její tělo se ochladilo na 14 stupňů Celsia, ale díky resuscitační snaze se oživila a neutrpěla žádnou újmu;
- V roce 2001 se dvouletý Paul Hynek ocitl ve sněhové závěji a během pár hodin se jeho tělo ochladilo na 18 stupňů Celsia. Po jeho záchraně se plně zotavil a zůstal zdravý;
- 2006 35letý Japonec Mitsutaka Uchikoshi, který upadl do stavu „hibernace“, dokázal přežít bez vody a jídla v horách 24 dní. Toto je nejlepší příklad pozastavené animace, kdy člověku zcela zmizel puls, tělo se ochladilo na 22 stupňů Celsia a metabolismus se prakticky zastavil. I přes takový stres byl výkon japonského mozku a těla obnoven na 100 %.
To nejsou všechny úspěšné příklady lidí, kteří přežili v super extrémních podmínkách. Jasná je jen jedna věc – dočasná smrt jim pomohla přežít, ať to zní jakkoli zvláštně.
Proč potřebujeme pozastavenou animaci?
Nic nadpřirozeného – jen pro přežití. V dohledné době se uvažuje o dlouhých letech vesmírem nebo „záchraně“ člověka pro vážné nemoci, na které dosud nebyl vyvinut lék.
Ale zatím je hlavním cílem zachovat život při smrtelných zraněních. Velká ztráta krve, těžké popáleniny, šok – v takových případech by pozastavená animace pomohla vyřešit otázku života a smrti ve prospěch přežití. Obecně platí, že dočasná smrt otevírá lidstvu jednoduše neomezené možnosti.
Jaká je složitost procesu
Úspěšné pokusy na myších, ukázky přežití zvířat a lidí v konkrétních podmínkách zatím dávají jen naději, že proces pozastavené animace se nám brzy stane předmětem. Náročnější je nevstoupit, ale dostat se z tohoto stavu, aby nedošlo k poškození mozku. Teoreticky, aby bylo možné uvést člověka do hluboké „hibernace“, je nutné provést řadu složitých přípravných prací:
- spát;
- nahrazení krve speciálním fyziologickým roztokem, který nemrzne, aby se zpomalily všechny procesy v těle;
- umístění těla do kapalného dusíku;
- uložení těla.
Zdá se, že je vše jednoduché, ale zatím to není možné uvést do praxe. Většina vědců se shoduje, že moderní technologie neumožňují provádět všechny tyto manipulace bezpečně – po nich bude mozek nenávratně poškozen. A i když je pro nás pozastavená animace něčím fantastickým, existuje velká jistota, že za 50–100 let lidstvo tento nejsložitější proces stále překoná.
Toto je také zajímavé:
- Digitální detox – nevíte o něm, ale potřebujete ho
- Co je to pulzní oxymetr a jaký potřebujete?
- Apple Watch a Xiaomi Mi Band měří srdeční tep a řeší problémy se smartphonem. Proč si tedy ztěžují život?
Díky pozastavené animaci mohou některá zvířata přežít velmi nízké teploty a s nástupem tepla se vrátit ke svému obvyklému způsobu života. Vědci věří, že v budoucnu se taková technologie objeví i pro lidi
Co je pozastavená animace
Anabióza (z řeckého Anabíōsis – „návrat k životu“) je stav těla, kdy se životní procesy (dýchání, srdeční tep) dočasně zastaví, ale za příznivých podmínek se mohou vrátit do normální úrovně. Některé živé bytosti mohou přejít do pozastavené animace, aby přežily, když se vnější prostředí prudce zhorší – změny teploty, vlhkosti, přístupu k vodě a tak dále.
Anabióza není totéž co hibernace, do které upadají některá zvířata (ve vědě hibernace). Jak vysvětluje Igor Artyukhov, vědecký ředitel kryonické společnosti Kriorus, během hibernace se životní procesy v těle zpomalují, ale pokračují. Tělesná teplota v tomto stavu příliš neklesá: u medvěda například jen o pár stupňů; u jiných zvířat, která hibernují, až do plus 4–6 °C. Při déletrvající chladové anabióze klesá tělesná teplota výrazně pod nulu a životní pochody v těle se zcela zastaví.
Proces pozastavené animace se zatím vyskytuje pouze v přirozeném prostředí – v malých živých organismech, pro které je charakteristický. Během posledních desetiletí se však vědci pokoušeli vytvořit technologie, které by se daly využít k uskladnění lidského těla v chladném stavu, aby jej později oživili. Pokud se vědcům podaří podrobit člověka pozastavené animaci a vyvést ho z tohoto stavu, otevře se nové možnosti pro medicínu a průzkum vesmíru. Pojďme přijít na to, jak funguje pozastavená animace a kde se dá za desítky let využít.
Anabióza u zvířat
Nizozemský přírodovědec Antonie van Leeuwenhoek objevil v roce 1701 pozastavenou animaci u zvířat. Do skleněné zkumavky s vodou vložil mokrý písek a pod mikroskopem v ní objevil živé vířníky – tak se nazývají protostomy o velikosti až 2 mm. Později ji další přírodovědci objevili u tardigradů – mikroskopických bezobratlých. Jde o živočichy o velikosti asi půl milimetru, kteří žijí ve vodních plochách a v meších v jejich blízkosti. Spadnutím do pozastavené animace se tardigrady mohou přizpůsobit různým podmínkám, například přežít teploty minus 20 °C po dobu 30 let.
Jak vysvětluje Igor Artyukhov, organismy mohou vstoupit do pozastavené animace za dvou podmínek. První souvisí s dehydratací – tělo ztrácí velké množství tekutin a chemické procesy v něm se zastaví. Například tardigrad v zavěšené animaci zadržuje pouze do 1 % kapaliny, končetiny jeho těla se stáčejí a tělo se zmenšuje. Druhá je spojena s výrazným ochlazením tělesné teploty.
Proč lidstvo potřebuje pozastavenou animaci?
Existuje několik možností, kde lze pozastavenou animaci v budoucnu použít pro lidi.
Prozkoumejte hluboký vesmír
“Pro průzkum hlubokého vesmíru je klíčovou podmínkou objevení se motorů, které jsou schopny dopravit kosmickou loď k nejbližší hvězdě ne za miliardu let jako nyní, ale alespoň za sto.” Když se taková loď objeví, vyvstane otázka – jak při tomto letu zachovat lidský život? Podle předpovědí mohou být astronauti na Zemi uvedeni do stavu pozastavené animace a ve vesmíru, když se přiblíží ke hvězdě nebo jiné planetě, mohou být „probuzeni“ pomocí technologií, které ještě neexistují,“ říká futurista a zakladatel venture fond Orbita Capital Partners Evgeny Kuzněcov. Podle jeho názoru se takové lodě objeví za 20–30 let a poté se technologie uvedení člověka do pozastavené animace stane poptávkou.
Zachraňte lidi s nevyléčitelnými nemocemi
Lidi s nevyléčitelnými nebo sirotčími (vzácnými) nemocemi bude možné uvést do stavu pozastavené animace v naději, že se v budoucnu objeví metody jejich léčby nebo se léky stanou dostupnějšími. „Vezměte si scénář 5leté dívky, které je diagnostikována progresivní, nevyléčitelná nemoc. Protože dostupné léčby by prodloužily předpokládané přežití pouze o 1 rok, je umístěna do pozastavené animace. Každých pár let se částečně uzdraví, protože jsou k dispozici nové způsoby léčby, které mohou mít významný dopad na její uzdravení. Po 35 letech v pozastavené animaci se plně zotavuje, protože se konečně našel lék na její nemoc. Ale biologicky tato dívka stárne jen pár měsíců,“ píše astrobiolog David Wormflash. Podotýká, že jde o hypotetický scénář, který vyvolává řadu otázek: odkud se vezmou zdroje na péči o pacienta ve stavu pozastavené animace a jak se člověk přizpůsobí, když se ocitne v úplně jiném světě.
Pro transplantaci orgánů
Ve stavu pozastavené animace bude možné uchovat dárcovské orgány pro následnou transplantaci, říká Igor Artyukhov. „V současné době existuje problém s kompatibilitou při transplantacích. Když je orgán k dispozici, lékaři často potřebují více času na kontrolu jeho kompatibility s tělem pacienta a na přítomnost infekcí. A vitalita orgánu každou hodinu klesá. Pokud by bylo možné tyto orgány uchovat na dlouhou dobu, radikálně by to změnilo medicínu,“ říká.
Je pozastavená animace možná u lidí?
Jaký výzkum v současnosti probíhá?
Podle odborníků dotazovaných RBC Trends je výzkum lidské pozastavené animace stále v počáteční fázi. Vědci více studují možnosti hibernace a provádějí pokusy na zvířatech. Přitom v dějinách medicíny jsou příklady, kdy se člověk v přírodních podmínkách ponořil do stavu podobného pozastavené animaci a vyšel z něj. Například v roce 1999 švédská lékařka Anna Bogenholm propadla při lyžování ledem a strávila 80 minut ve studené vodě. Zastavilo se jí srdce a tělesná teplota klesla na 13,7 °C. Lékařům se podařilo dívku resuscitovat a přivést ji zpět k životu.
Také v medicíně vědci zkoumají možnost využití hypotermické metody při léčbě pacientů – princip fungování je podobný zavěšené animaci. Hypotermie je abnormálně nízká tělesná teplota, při které potřeba lidského těla kyslíku prudce klesá. Lékaři se snaží u pacientů navodit hypotermii tím, že jim krev nahrazují velmi studenou slanou vodou, aby se celé tělo ochladilo na 10 °C za 15 minut. Bez krve většinou nemůžeme přežít – ta nese kyslík, který naše buňky potřebují k výrobě energie. Když je však tělesná teplota velmi nízká, buněčná aktivita se zastaví a buňky přežijí bez kyslíku, čímž se zabrání dalšímu poškození tkání a orgánů.
Americká vláda povolila, aby takový výzkum v roce 2014 provedla skupina lékařů z University of Pittsburgh pod vedením lékaře Samuela Tishermana. Studie byla provedena v americké nemocnici. Lékaři měli v plánu porovnat míru přežití pacientů resuscitovaných pomocí hypotermie s přežitím pacientů resuscitovaných pomocí konvenčních metod. Jednalo se o lidi se střelnými nebo bodnými zraněními a významnou ztrátou krve; Použití hypotermie bylo povoleno, pokud se srdce zastavilo nejpozději 5 minut před začátkem procedury.
Tishermanův tým byl první na světě, který v roce 2019 uvedl člověka do pozastavené animace. Lékař o experimentu neřekl, zda pacient přežil, a dodal, že výzkum hypotermie bude pokračovat.
Kde se v současnosti používá?
V dnešní době se v kryonice používají metody podobné uvedení člověka do pozastavené animace. “To lze považovat za animaci pozastavenou v buňce.” Protože pokud člověk zemřel, zastavilo se mu srdce, 99 % buněk je stále naživu a většina z nich žije několik hodin nebo dní. Mozkové buňky bohužel začnou odumírat během několika hodin, ale pokud zchladíte hlavu na teplotu blízkou nule, jako při hypotermii, mohou v tomto stavu přetrvávat až několik dní. Dále je člověk ponořen do stavu hlubokého ochlazení kvůli uchování,“ vysvětluje.
Pro kryokonzervaci je krev člověka v těle nahrazena nemrznoucí sloučeninou – kryoprotektorem, který při zmrazení zabraňuje poškození buněk. Poté se tělo zmrazí na teplotu kapalného dusíku – minus 196 °C – a uloží se do speciálních nádob.
V současné době je v kryogenních skladech Kriorus 84 lidí a 47 zvířat. Během svého života se lidé k tomuto kroku odhodlali v naději, že se jim v budoucnu podaří oživit, vyléčit a omladit. Podle ruského práva může být člověk kryokonzervován až po legální smrti.
Proč je výzkum pomalý
Jak poznamenávají odborníci, pokrok vědy v otázkách ponoření člověka do pozastavené animace je pomalý. Podle partnerů RBC Trends je to způsobeno nedostatkem zainteresovaných stran ve výzkumu a v důsledku toho dostatečným financováním. „Tento problém je podobný problému léčby osiřelých onemocnění. Když je nemoc vzácná, stát ani pojišťovny nemají dost peněz na to, aby na ni vyvíjely léky,“ říká Evgeny Kuzněcov. Využití pozastavené animace u lidí je podle něj řešením zásadní otázky v biologii, která si vyžádá desítky miliard dolarů. Poznamenává, že s nezbytnými finančními prostředky by vědci v optimistickém scénáři byli schopni vyvinout technologii pro ponoření člověka do pozastavené animace a vyvedení z ní za 3–5 let a stejnou dobu by potřebovali na certifikaci. technologie. „Ale jestli to bude možné vyvinout, je otázka. Když se výsledek napíše vidlemi do vody, nejeden investor investuje takovou částku do rozvoje. To je typická slepá ulička pro každou novou technologii, když po ní ještě není prokázána poptávka,“ říká Kuzněcov.
Odborníci však uvádějí různé odhady ohledně načasování vzniku technologie pro obnovu člověka po stavu pozastavené animace. Podle Igora Artyukhova budou vědci potřebovat více času na jeho vytvoření – 20–30 let. „Vzhledem k tomu, jak se vyvíjejí technologie v medicíně, je takové období docela možné. Hlavní je udělat to poprvé a dokázat celé vědecké komunitě, že to jde,“ říká. Jak poznamenává Arťukhov, v současnosti zůstává lidská pozastavená animace šedou zónou: teoreticky je tato technologie možná, ale v praxi ještě nebyla implementována.
