Многим известна по фантастическим фильмам сцена: подлетая к далекой звезде, космонавты, помещенные в специальные капсулы, выходят из состояния глубокого сна. Теперь ученые хотят превратить эту идею в реальность и планируют выяснить, действительно ли возможно вызвать у людей состояние спячки.
Во время зимней спячки на каждом выдохе сердце медведя останавливается на 15–20 секунд
Столь долгая экспедиция потребует колоссальных ресурсов для поддержания жизни людей и процесса утилизации углекислого газа и других продуктов жизнедеятельности. Кроме пищи необходимо будет обеспечить постоянный доступ к «дорогому» кислороду.
А поскольку для спящих пассажиров потребуется меньше пространства и пищи, космический корабль будет легче и запустить его будет проще.
Специалисты сейчас занимаются исследованием воздействия сероводорода на организм. Они выявили, что этот газ замедляет процесс обмена веществ у мышей без нарушения кровотока в мозге.
Другое направление исследований связано с особым веществом — DADLE (D-Ala, D-Leuenkephalin), — обладающим опиолодобными свойствами. Введение этого вещества заставляет впадать в спячку сусликов даже летом, когда обычно они активны. Кроме того, есть свидетельства, что оно действует усыпляюще на культуры человеческих клеток — они начинают медленнее размножаться, в них снижается активность генов.
Один из гипотетических вариантов нахождения космонавтов в состоянии гибернации — периода замедления жизненных процессов и обмена веществ — ученые связывают также с изучением спячки барибалов (американских черных медведей).
Итоги проведенного недавно эксперимента удивили научную общественность. Спячка (гибернация) характеризуется снижением температуры тела, замедлением дыхания и частоты сердцебиения, торможением нервной деятельности и других физиологических процессов. Считается, что во время гибернации уровень биологических процессов в организме при снижении температуры тела на 10 градусов в среднем падает в два раза.
Но у барибалов этот эффект проявляется гораздо сильнее: при падении температуры тела на 5-6 градусов уровень биологических процессов в организме спящих медведей составил около 25% от нормального. Кроме того, метаболизм черных медведей остается на низком уровне в течение нескольких недель после того, как животные вышли из спячки.
То, как медведям удается проводить от пяти до семи месяцев без еды, питья, мочеиспускания и дефекации и возвращаться к нормальному физиологическому состоянию, пока представляет для ученых загадку.
Один из гипотетических вариантов нахождения космонавтов в состоянии гибернации – периода замедления жизненных процессов и обмена веществ – ученые связывают также с изучением спячки барибалов
Вместе с тем данная работа стала первой, позволившей ученым исследовать гибернацию у животных, размер которых сопоставим с размером человека.
«Когда медведи выходят из спячки, они совершенно не имеют потерь мышечной и костной массы, а также последствий долгого отсутствия мышечной активности, в отличие от людей, у которых все эти проблемы неизменно развиваются в результате долгого периода неподвижности, — говорит один из авторов исследования Ойвин Тойен. — Если бы мы могли обнаружить генетические и молекулярные основы такой защиты и механизмов, которые лежат в основе метаболизма, это была бы возможность получить новые методы лечения и новые лекарственные средства для людей.
И естественно, если человеческий род когда-либо сможет покинуть планету Земля, то направленная подконтрольная гибернация могла бы стать необходимой и для полетов в глубокий космос. Но, конечно, для того чтобы опробовать новый метод на практике, потребуются годы тщательного изучения».