The Atlantic: Люди здатні впадати в сплячку для подорожей в космосі

17:15, 29 січня 2020.

Наука та IT.

Наукове підґрунтя адаптації до холодної погоди може змінити лікування запальних захворювань, безсоння й травм.

Введення людей у стан гібернації під час космічних польотів може бути не фанстастикою / 20TH CENTURY FOX / EVERETT.

Скарги на зиму лишаються однією з головних надійних тем для спокійних невеликих розмов.

Одні люди протестують: «Я дуже люблю холод».

А інші залюбки б взяли участь в побитті зимової погоди, якби це було можливо.

На додачу до поширеного доступу до теплих домівок, офісів й автомобілів нові індустрії обіцяють нові методи боротьби з холодом.

Зволожувальні креми продаються, щоб допомогти підтримувати шкіру в тонусі.

А масивні пуховики обов’язкові для того, щоб провести хоча б кілька хвилин на дворі.

Лампи, які імітують сонячне світло, й вітаміни обіцяють допомогти нам підтримувати «волю до життя».

«Спостерігаючи за цією боротьбою на тлі того, як циклічне провалля зими висмоктує життєдайні соки з цілих міст, я почав думати про більш вичерпні варіанти.

Можливо наші розум і тіло говорять, що ми не повинні так сильно опиратися.

Можливо значно простіше й ефективніше просто вимкнути себе й тим самим зберегти енергію для кращих місяців.

Коли дні почали ставати коротшими й темнішими, а очі в метро Нью-Йорка – порожніми, я почав мислити радикально: це абсолютне безглуздя, що люди не впадають в сплячку», - пише на сторінках The Atlantic Джеймс Хамблін.

Він пише, що без урахування соціальних і фінансових бар’єрів для рекреаційного «вимкнення» людей на цілі місяці, сплячка виявилася менш фізично неможливою, ніж прийнято вважати.

Невелика група вчених ставиться до людської гібернації цілком серйозно.

Вони вивчають базові механізми «з прицілом» на всі можливі способи застосування.

Приміром, можна «вимикати» жертв серйозних травм на період їх лікування.

Можна вкладати астронавтів спати під час довготривалих подорожей у космосі або змінювати темп метаболізму, щоб допомогти людям скинути зайву вагу.

«Цілком вірогідно, що люди можуть впадати в сплячку», - сказала професор Інституту арктичної біології Університету Аляски Келлі Дрю.

Вона досліджує арктичних гризунів marmotini.

Ці крихітні схожі на білок істоти проводять у сплячці вісім місяців на рік.

Дрю пояснює, що суть гібернації в регуляції температури тіла.

Зменшення основної температури вказує на сповільнення метаболізму до стану «оніміння», в якому тваринам майже не потрібна їжа.

Більшу частину своїх калорій теплокровні тварини спалюють на підтримку температури тіла.

Арктичні гризуни, приміром, скручуються в клубок, а температура їхнього тіла падає з 37 градусів за Цельсієм до 2.

Базальний рівень метаболізму скорочується на 99%.

Навіть карликові лемури можуть аналогічним чином скорочувати потребу в калоріях на 2%, зменшуючи свою температуру.

Люди, нажаль, підтримують твердо зафіксовану точку на рівні 36,6 градусів за Цельсієм.

Якщо не рахувати щоденний сон, температура нашого тіла змінюється лише за особливих умов: при лихоманці чи гіпотермії.

Коливання на кілька градусів може бути питанням життя і смерті.

Фіксована температура тривалий час вважалася незмінною.

Але можливо це й не так.

Навіть якщо люди не впадають в стан «оніміння» за власною волею, а наше тіло насправді бореться проти цього, Дрю пояснює, що людському виду не бракує «молекул сплячки» чи органів для того, щоб це робити.

Насправді стан «оніміння» можна викликати медичними методами в екстремальних умовах.

Хірурги, приміром, використовують переохолодження під час різних процедур, в ході яких серце повинно зупинитися на досить тривалий період.

Це дозволяє мозку й іншим органам вижити впродовж потрібного часу без необхідного «живлення».

Охолодження також використовується у надзвичайних випадках після зупинки серця.

Вкривання пацієнтів ковдрою, по якій циркулює холодна вода, справляє такий же ефект, як і прикладання криги до вивиху на щиколотці.

Це дозволяє скоротити процес запалення й мінімізувати тривалу шкоду для серця й центральної нервової системи.

Охолодження допомагає збільшити критичне вікно можливостей.

За словами хірурга Семюела Тішермана з Університету Меріленда, навіть після зупинки серця мозок може жити ще дві години при досить низькій температурі.

Введення в стан оніміння за таких обставин повинно відбуватися дуже швидко.

Тому команда анестезіологів, хірургів й кардіологів повинна працювати чітко без жодних попереджень.

«Всі травми технічно можна виправити.

Обмеження обумовлені лише логістикою й фізіологією», - сказав Тішерман.

Це піднімає питання щодо того, як можна терапевтично вплинути на фізіологію, щоб досягти потрібного результату.

Якщо можна підтримувати життя критично пораненої людини, чи можна зниження температури використати для того, щоб сповільнити метаболічні процеси при менш екстремальному сценарії? Як довго у сплячці може перебувати здорова людина?.

Ці питання серйозно розглядаються в NASA.

Починаючи з 2014 року агенція фінансує дослідження у сфері довгострокової гібернації як способу організації довготривалих космічних подорожей.

Політ на Марс, приміром, спотикається об базові потреби астронавтів.

Їм потрібно їсти й рухатися.

Але якщо їхній метаболізм сповільнити майже до нуля, вони теоретично можуть полетіти навіть далі.

«Очевидна перевага в тому, що потрібно менше їжі», - сказав аерокосмічний інженер Джон Брадфорд, який працював з NASA над розробкою протоколу гібернації для людей.

Згідно з ним, один член екіпажу повинен лишатися при тямі, в той час як інші впадають у сплячку на два тижні.

Їх можна тримати в невеликих коробках, щоб скоротити використання місця в космічному кораблі, який потрібно також захистити спеціальними щитами проти радіації.

Хоч протокол досі не був виконаний, Брадфорд лишається оптимістично налаштованим.

«Мине знаходимо жодних перешкод, жодних причин, чому б це було неможливо», - каже він.

Втім, ризик медичних ускладнень наразі не нульовий.

Оскільки наші тіла не запасаються їжею, астронавтів у стані гібернації доведеться годувати через трубку.

Для цього потрібно хірургічно зробити надріз у верхній частині живота, щоб отримати доступ до шлунку.

Бредфорд каже, що найбільшим викликом лишається те, що потрібно якось опустити температуру тіла, щоб при цьому людина не тремтіла, спалюючи енергію.

В лікарнях тремтіння пригноблюють седативними препаратами.

Але команда Бредфорда сумнівається, що екіпажі астронавтів можна тримати на таких ліках впродовж цілих тижнів чи місяців.

Потрібен препарат, який може опустити основну температуру тіла безпечно.

Тим самим він би зробив можливою для людей сплячку, якою користуються багато видів тварин.

Насправді в дослідниці арктичних гризунів Дрю є такий препарат.

Вона пояснює, що її винахід фактично «вимикає ваш внутрішній термостат».

Препарат добре діє на щурів, які в природі не впадають у сплячку.

Зараз Дрю веде переговори з Управлінням США з продовольства й медикаментів про тести на людях.

В 2019 році Національний інститут охорони здоров’я виділив їй грант на 11,8 мільйонів доларів, вважаючи, що така терапія знадобиться не лише людям, які прямують на Марс.