Életmentő műtéteknél, balesetek áldozatainál létfontosságú lehet, hogy a sebészek nagyon gyorsan avatkozzanak be. Ugyanakkor a beavatkozás ideje is korlátozott. Hogy időt nyerjenek az operációhoz, egyesek régóta dolgoznak azon, hogy a betegek hőmérsékletét csökkentsék, azaz hipotermiás állapotot idézzenek elő. Csakhogy az ember (általában) nem jó alanya a hibernációnak . Testünk igyekszik fenntartani a 37 fokhoz közeli értékeket, így a hibernáláshoz külső beavatkozásra van szükség.
A "felfügesztett életműködés", vagyis a hibernáció régóta izgatja a sci-fi-szerzők fantáziáját. Ennek lényege az lenne, hogy a meleg vér helyett jeges folyadékot pumpálnak az emberbe, és az így "lefagyasztott" testet bármikor újra lehetne éleszteni, ha ismét vér pumpálnának az erekbe.
A BBC és a Mosaic Science cikke az efféle kísérletet tényleg a sci-fik körébe minősítette, bár a NASA, az amerikai űrkutatási hivatal kísérleteket folytatott erről az ötvenes években. Ennek a hosszú távú űrutazások idején lehetne jelentősége, hogy az asztronautákat megvédje például a káros kozmikus sugárzástól.
Ezeket a régi kísérleteket olyanok végezték, mint James Lovelock, aki hörcsögöket fagyasztott le. Aztán egy forró teáskanállal melegítette fel őket ismét. (Később, "hunmánusabb" eljárással, mikrohullámmal keltette életre az állatokat.) Ám ezek a kísérleteket megmaradtak az állatvilág szintjén. Űrhajósokat sosem fagyasztottak le , és még kevésbé melegítettek fel kanállal.
Ugyanakkor az emberi szervezet rendkívüli teljesítményekre képes, így ha szándékosan nem is, de baleset miatt már kiderült, hogy a testhőmérséklet rendkívüli csökkentése bizonyos körülmények között túlélhető.
Anna Bagenholm Norvégiában vakációzott, és síelésben közben belezuhant egy jeges folyóba. A jég alatt maradt 80 percig, amíg a mentők meg nem érkeztek. A svéd radiológus szíve és légzése is leállt. A Tromsöi Egyetem kórházának orvosai 13,7 Celsius fokos hőmérsékletet mértek nála, a legalacsonyabbat, amit egy véletlen hipotermia esetén emberen valaha regisztráltak. Minden számítás szerint a nőnek meg kellett volna fulladnia, mégis, a felmelegítés és tíznapos intenzív ápolás után felébredt, és majdnem teljesen felépült a balesetből.
Elvileg tehát pár perc után meg kellett volna fulladnia Bagenholmnak, mégis egy órán át bírta a szervezete a jég alatt. A hideg ugyanis "konzerválta" őt. A napóleoni háborúk során szintén furcsa dolgokat figyeltek meg a katonaorvosok: a hidegben kint hagyott beteg közlegények nagyobb arányban élték túl a súlyos sérüléseket, mint a meleg sátorban ápolt tisztek.
5.-es biológiakvíz: hány veséje van egy embernek? – 10 kérdés az emberi testről
Ma már a kórházakban megszokott a terápiás jellegű hipotermia alkalmazása. Elsősorban műtéteknél vetik be ezt a módszert, s Magyarországon is van erre példa.
A testhőmérséklet csökkentése az anyagcsere lelassulását eredményezi. Egy fokos hűtés 5-7 százalékos anyagcsere-mérséklődéssel jár általában. Így csökken például az oxigénfelhasználás is. Így hipotermiával megvédhetők azok a szövetek, amelyek oxigénhiány esetén elhalnának. A "felfüggesztett életműködésig" is elvileg el lehetne így jutni, de persze a műtétek során nem ez a cél, hanem a szövetek megóvása, a beteg életének megmentése.
Ám maga a hipotermia is veszélyes. Lehűlés ellen a szervezet többféleképpen védekezik. A vér például a végtagokból a test központi részébe, a törzsünkbe áramlik vissza. Már 33 fokos testhőmérsékleten szabálytalanul kezd verni a szívünk, 25 foknál pedig a megállása is valószínűsíthető. De ha valaki túléli a hipotermiát, akkor is felléphetnek vesebántalmak.
Ugyanakkor az állatvilágban számos példa van a hideg elviselésére. A sarki ürge testhőmérséklete hasonló az emberéhez, de a hibernáció idején akár -3 fokra is lehűlhet a hőmérséklete. Az állat teste képes a túlhűtött folyadékokat úgy kezelni a szervezetében, hogy azok ne fagyjanak meg.
Rob Henning professzor Hollandiában, a groningeni egyetem orvostudományi központjában (UMCG) dolgozik, a klinikai farmakológiai részlegen. Henningék is az alacsony-energiájú állapotokat tanulmányozzák állatokban. Rovarok, kétéltűek, emlősök, madarak és halak képezik vizsgálataik tárgyát. A torport, azaz a rövid hibernációt és a téli álmot is (a torpor hosszabb változatát) is tanulmányozzák. Így a hideg, élelemhiányos időszakot az állatok "energiatakarékos" állapotban vészelik át.
Henning eredetileg anesztiziológus volt, de "hobbiszinten" hibernációval is foglalkozott a 90-es években. Aztán 8 évvel ezelőtt komolyra fordult a dolog, amikor kutatócsoportot alakíthatott. Legfőbb feladatuk, hogy a sebészeti eljárásokat segítsék, vagyis olyan hibernálást hozzanak létre, hogy a vérveszteséget csökkenteni lehessen. A sebészeti beavatkozásoknál ugyanis ez az egyik legfontosabb kockázati tényező.
A hibernálás hosszabb távon azonban egészen más kihívások elé állítja a kutatókat: a hipotermia, a túlélés biztosítása és a betegségek iránti fogékonyság között kell egyensúlyoznia minden szervezetnek, amelyik ilyen állapotba kerül. Így a téli álom előtt az állatok általában felhizlalják magukat. Más fajok a hibernáció előtt két-három héttel már esznek semmit.
Hibernálás: életet menthet, de veszélyes (Fotó: Europress)
Embereknél már egy hét fekvés után izomsorvadás következik be, illetve vérrögök keletkeznek. A téli álmot alvók viszont hónapokig mozdulatlanul maradhatnak. A hibernáció idején az állatok béltraktusában lévő baktériumok is károsodnak, a hideg és a tápanyaghiány miatt. Az állatok tüdeje nyálkalerakódással és kollagénnel telik meg, mint a asztmás embereknél. Agyukban az Alzheimer-kór kezdeti stádiumára emlékeztető elváltozások következnek be. Néhány faj elveszti a memóriáját a hibernálás során. Mégis, a többségük jól átvészeli a veszélyes időszakot.
A holland laboratóriumban azt is kutatják, hogy mi történik a vérlemezkékkel, amelyek a vérzések elállásáért felelősek. A téli álmot alvó állatoknál ezek egyszerűen eltűnnek, így akadályozza meg a szervezetük, hogy vérrögök képződjenek hipotermia idején. Ugyanakkor "felmelegedéskor" újra előkerülnek a vérlemezkék, egyelőre nem tudni, honnan. Ez egyébként akár embereknél is előfordulhat, véletlenszerű adatok utalnak erre. Alighanem az emberek is megőriztek olyan képességeket, amelyek esetleg az evolúció során korábban hasznosak voltak számukra.
A téli álmot alvók teste a hipotermia során a fehérvérsejteket, a limfocitákat kivonja a véráramlásból, és a nyirokcsomókban tárolja. Ez azonban az immunrendszert gyengíti. Az ébredés után újra előkerülnek a limfociták. Ez az, ami a veséket viszont rendkívüli módon megterheli. Az állatok csökkenő védekezőképessége pedig súlyos bajokhoz vezethet: a denevéreket pusztító fehérorr-szindróma kórokozója például a hibernációt használja ki.
Egy véletlen felfedezés is segített az UMCG kutatóinak. Egy diák az 5 fokos hűtőben hagyott véletlenül egy hörcsögsejteket tartalmazó sejtkultúrát. Ezek még egy hét múlva is éltek, méghozzá záptojásszagot árasztva. A sejtek körüli anyagot a diák patkánysejtekre vitte rá, amelyek ezután szintén túlélték a fagyasztást, jóllehet ettől el kellett volna pusztulniuk két nap után.
A hollandok most megvizsgálták a jelenséget, és kiderült, hogy egy enzim játszhat benne fontos szerepet. A cystathionine beta synthase -ról (CBS) van szó, amely a hidrogén-szulfid termelődését segíti elő. Ez adja a záptojás jellegzetes szagát. Ha a hörcsögöket beinjekciózták egy olyan anyaggal, amely a CBS-t gátolta, akkor nem tudtak többé a téli álom állapotába kerülni. Azok az állatok pedig, amelyeket hipotermiába kényszerítettek, súlyos vesekárosodást szenvedtek.
A holland kutatók számos anyaggal kísérleteznek, és ezeket szabadalmaztatták is. Kísérleteik azért fontosak, mert reményeik szerint így a jövőben akár olyan sejteket is lehet majd hűtve tárolni, amelyeket jelenleg csak szobahőmérsékleten lehetséges. Így a kísérleteket hétvégéken is folytatni lehet a jövőben, és a sejtek szállítása is könnyebb lesz.
Ez is érdekelhet
