глава 2.Эффекты заморозки и охлаждения

Обморожение

Теперь мы готовы дать ответ скептикам, которые говорят, что поскольку отмороженный палец невозможно вылечить сегодня, они сомневаются, что когда-нибудь станет возможно заморозить и оживить целого человека; и, пожалуй, стоит дать подробный ответ.

Прежде всего, обморожение часто поддается лечению, как показывает клиническая и лабораторная практика. При изучении случаев успешного и неудачного лечения мы находим четкую связь с приведенным выше обсуждением механизма повреждений при заморозке.

Уже было показано, что заморозка как людей, так и иных животных с формированием кристаллов льда может происходить без необратимых повреждений. (110) Повреждения происходят, если температура слишком низкая и, следовательно, чересчур большой объем воды превращается в лед, подвергая ткани воздействию высококонцентрированных солевых растворов; или если заморозка очень продолжительна, что приводит к длительному воздействию концентрированных растворов на клетки; или если нагревание слишком медленно и приводит к опасному воздействию растворов средней концентрации при высокой температуре; или если сгибание или натирание замороженной конечности привело к повреждению негибких тканей; или если размороженные, но недействующие кровеносные сосуды не в состоянии снабжать кровью отогретые части тела.

В медицинской литературе отмечается, что нагревание должно быть быстрым, а растирания (со снегом или чем-то еще) следует избегать. (12)

Короче говоря, неизлечимые сейчас случаи обморожения — это просто те случаи, в которых условия были неблагоприятными. В других случаях, обморожение может быть вылечено. По правде говоря, человеческая кожа уже хранилась замороженная при температуре сухого льда и после довольно успешно использовалась для пересадки. (110) Кожа кролика после обработки глицерином хранилась в течение четырех лет при температуре сухого льда безо всяких повреждений. (110)

Пока не очевидно, что человеческий организм может целиком быть быстро заморожен или обработан глицерином; эти вопросы будут рассмотрены ниже. Пока главной целью было просто показать, что обморожение достаточно изучено, оно может быть предотвращено и часто излечимо. К тому же, конечно, многие случаи, считающиеся неизлечимыми сейчас, будут излечимы в будущем.

 

Действие защитных агентов
Краткое изучение веществ, которые успешно применяются в качестве защитных вливаний для предотвращения или уменьшения повреждений при заморозке, а также теории, объясняющей их действие, показывает, что исследования в этой области достигли неплохих результатов, и уже сейчас у нас есть некоторые полезные инструменты для минимизации повреждений.

Идеальным защитным агентом будет являться такой, для которого клетки являются легко проницаемыми, который предотвращает все виды повреждений от заморозки, который нетоксичен и может быть легко удален после нагревания. Пока еще не известно вещество, которое бы полностью удовлетворяло перечисленным требованиям для всех видов тканей. Наиболее близкими к этим требованиям удовлетворительными веществами являются глицерин и диметилсульфоксид.

Глицерин, в частности, широко тестировался. Его использование было довольно удачным, хотя и не всегда полностью успешным, в случае большого количества разнообразных организмов и тканей, включая, у млекопитающих, почки, кости, легкие, сперму, кожу, сердца, яичники, яички и, что самое важное, нервную ткань. (110)

Предполагается, что в большинстве случаев глицерин оказывает свое благотворное действие, предотвращая действие раствора электролитов, то есть каким-то образом предотвращая или уменьшая химическую активность растворенных веществ. Это может быть связано со способностью глицерина связывать молекулы воды и самому разлагать некоторые соли. Глицерин также предотвращает возникновение явно выраженной эвтектической точки[1] в физиологическом растворе; и следовательно, если не происходит спонтанной кристаллизации, клетки могут быть спасены от осмотического шока. (110) Также возможны и другие методы защиты, зависящие от свойств конкретной ткани.

Другие вещества, особенно различные сахара и спирты, использовались для защиты с переменным успехом.

Неоднократно сообщалось о большом количестве впечатляющих экспериментов, в которых ткани приобретали биологическую совместимость с глицерином за счет изменения концентрации таких компонентов кровезамещающего раствора, как кальций и калий; в результате были разработаны оригинальные методы замещения глицерина. Обнадеживает то, что в великом множестве случаев, когда остаются нерешенные проблемы, они связаны с нагреванием и удалением глицерина. Это заставляет предполагать, что наши тела могут быть заморожены и сохранены в довольно хорошем состоянии, так что в будущем специалистам нужно будет только отточить методы разморозки и удаления защитных агентов и не придется совершать непомерные чудеса для исправления повреждений от заморозки.

 

Сохранение памяти после заморозки

Не так давно некоторые ученые боялись, что даже если мы сможем заморозить тело, сохранить его при низких температурах и затем вернуть его к нормальной жизни, мозг будет очищен от всех воспоминаний, низводя человека до состояния большого ребенка или идиота. Ясно, что крайне важно убедиться в том, что этого не произойдет.

Все зависит от того, является ли память динамической или статической. В вычислительных устройствах есть два основных метода хранения информации: динамические методы, использующие колебания, которые прекратятся, если питание отключено, и статические методы, такие как использование магнитной ленты, при которых информация сохраняется, даже если машина не включена. Эти две возможности существуют и для мозга.

Еще в 1960 году профессор Уильям Фейндель из канадского университета МакГилла написал: «… нейроны содержат соединения, ведущие к этой же клетке, так что они на самом деле получают образцы собственных исходящих сигналов… такие самовозбуждающие нервные петли могут содержать бесконечные цикличные импульсы, которые и являются „памятью“ этой конкретной клетки…» (29) Но он также отметил, что память может быть связана с физическими, химическими или электрическими изменениями в тысячах окончаний, покрывающих каждый нейрон мозга.

Однако уже позднее профессор Рой Джон, директор Университета Рочестерского центра изучения мозга, написал: «Существуют многочисленные свидетельства в пользу двух стадий работы памяти… (1) стадия ранней консолидации продолжительностью около 0,5–1,0 часа, в течение которой кольцевая реверберационная электрическая активность формирует, вероятно, первичное представление о происшедшем событии (опыте), и (2) долгосрочная стабильная стадия, в которой полученная информация закрепляется за счет образования некой структурной модификации». (51)

Другими словами, самые последние воспоминания являются динамичными, что помогает объяснить ретроградную амнезию, иногда наблюдаемую после некоторых видов шока или травм. Но большая часть памяти, долгосрочная память, является статичной. Предположительно, долгосрочная память состоит из изменений в белковых молекулах в нейронах головного мозга. (46)

Были проведены многочисленные эксперименты. К примеру, доктор Смит докладывает: «Мы обнаружили, совместно с психологами, изучающими животных, что у крыс, обученных находить еду в лабиринтах, не было обнаружено потери памяти после охлаждения тела до температуры чуть выше замерзания… Активность коры головного мозга крыс, наблюдаемая с помощью электроэнцефалограммы, прекращается при температуре около +18 C°, так что мозговая активность отсутствовала в течение примерно 1–2 часов у всех животных, прошедших испытания. Несмотря на это, после реанимации все крысы оказались способны к действиям, основанным на предыдущем опыте. Эти результаты противоречат теории о том, что память зависит от постоянного прохождения нервных импульсов через активно действующие нейроны головного мозга». (110)

Двумя наиболее важными моментами, касающимися памяти, являются следующие: каждый фрагмент памяти, похоже, хранится в нескольких различных участках мозга и, следовательно, может выдержать широкие повреждения; и все фрагменты могут быть закодированы в химических веществах методами, схожими с теми, которыми записывается генетическая и иммунная информация, а потому они могут быть морозостойкими и устойчивыми к повреждениям.

Профессор Ганс-Лукас Теубер из МТИ[2] пишет: «Эксперименты, включающие удаления значительных участков головного мозга или многочисленные разрезы коры… показали удивительную способность к восстановлению заложенных мысленных образов… Сохранение когда-то „записанных“ образов после зимней спячки, общей анестезии или конвульсий говорит о механизме защиты от потерь, схожем с иммунной реакцией, то есть с помощью многократной записи, сравнительно небольших размеров и значительного распространения по головному мозгу… [Эксперименты могут показать, что] биологические процессы записи информации по существу одинаковы, рассматриваем ли мы генетические процессы, эмбриональную индукцию,[3] процессы обучения или иммунные процессы». (116)

Мы убедимся в важности этой точки зрения, когда будем оценивать степень допустимых повреждений при заморозке.

 

Степень повреждений при заморозке

Следует отметить, что повреждения при заморозке, особенно повреждения мозга, не могут быть очень серьезными, хотя ни одно млекопитающее пока что не было полностью оживлено после полной заморозки с использованием довольно грубых методов, доступных сегодня.

Есть несколько сложностей в заморозке крупных животных. Сложно осуществить пропитывание защитными агентами, и нет возможности быстро заморозить глубоко находящиеся ткани. Вследствие этого, концентрированные соли могут вызывать денатурацию белков головного мозга, что заставляет сомневаться в успехе. В следующем разделе будет описано, как в действительности при заморозке можно избежать самых серьезных повреждений. В этом разделе будет объяснено, что даже если повреждения настолько серьезны, как это сейчас кажется, остаются убедительные причины для оптимизма.

Прежде всего, хотя сейчас сложно представить универсальный метод для исправления денатурации белков, это не означает, что такой метод в принципе невозможен. Во-первых, хотя сейчас мы не можем себе его представить, такой метод вполне может быть придуман, изобретательными людьми и доблестными машинами будущего. Как-никак, инженеры позапрошлого столетия считали летающие аппараты тяжелее воздуха невозможными; и до 1926 года, когда Шумнер выделил уреазу, было неизвестно, являются ли ферменты белками. (3) Более того, как мы видим, природа и степень денатурации не всегда является одинаковой и в некоторых случаях может быть незначительной; наконец, методы не обязательно должны быть «универсальными».

Следует подчеркнуть, что даже грубая заморозка часто не может убить все клетки, и даже «убитые» клетки получают повреждения различной степени тяжести; это верно, даже если мы сконцентрируем наше внимание на каком-то одном виде тканей. К тому же самые важные части клетки вполне могут оказаться и самыми морозостойкими.

То, что некоторые клетки могут пережить заморозку, даже когда большинство клеток «умирает», мы видим из работ Рея, который подверг ткани сердца зародыша курицы быстрой заморозке: «… В тканях, не защищенных глицерином, после нагревания рост отсутствует, за исключением нескольких клеток… некоторые странные клетки выживают, после нахождения в жидком азоте… Почему быстрое охлаждение жидким азотом убивает большую часть тканей?… мы думаем [, что эти изменения] происходят во время нагревания». (90)

Хотя курицы и не люди, а сердца — не мозги, факт выживания некоторых клеток очень важен; мы можем логически заключить, что, вероятно, многие клетки почти выжили и могли бы быть спасены учеными будущего с помощью более развитых технологий либо до нагревания, либо после него.

По аналогии представьте себе, что Вы наблюдаете воздушную атаку на колонну солдат. Если никто не поднимается после нее, скорее всего, все они уже мертвы. Но если хотя бы один или двое встают, весьма вероятно, что многие из оставшихся солдат всего лишь ранены, а не убиты.

Крейберг говорит: «Очевидно, что, будучи подверженными сильному охлаждению, многие клетки, часто большая часть клеток, умирает. Но иногда одиночные клетки, а иногда и небольшие группы клеток, выживают и могут сформировать культуру клеток или даже сложные структуры, что было продемонстрировано экспериментами с клетками яичников». (56)

Похожие результаты были достигнуты в экспериментах с нервными тканями млекопитающих, что для нас наиболее важно. Паско, работая с нервными узлами крыс, хотя в целом эксперимент был неудачным, обнаружил, что «один образец [без глицерина] хранился всю ночь при температуре –15 °C°, и после нагревания нерв показал частичную работоспособность при прямой стимуляции». (86)

Но не только эксперименты показывают, что некоторые клетки могут переносить несовершенные методы заморозки, но и теория тоже. Процесс заморозки застанет различные клетки в самых разных условиях и в различных фазах цикла обмена веществ. Некоторым из них наверняка повезет.

Дополнительные свидетельства того, что повреждения мозга при заморозке могут быть умеренными даже при отсутствии защитных растворов, приводит доктор Х. Л. Розомов из Нейрологического института Нью-Йорка. Он наносил повреждения мозгу собаки, касаясь твердой мозговой оболочки медной трубкой, заполненной жидким азотом, на восемь минут. Если после этого собак держали при обычной температуре, они неизменно умирали, а изучение под микроскопом показывало «обширные повреждения клеточных элементов, особенно, нейронов, полное уничтожение клеточной архитектуры[4]…» Но из семи собак, после нанесения повреждений помещенных до нагревания на 18 часов в температуру 25 C° или ниже, две выжили, а остальные продержались в пять раз дольше, чем те, кого не подвергали гипотермии (пониженной температуре); более того, изучение повреждений показало, что: «кора головного мозга лучше сохранилась, а клетки получили менее серьезные повреждения, хотя и были обнаружены определенные негативные изменения, которые могут быть необратимыми». (93)

Экспериментаторы не ставили перед собой цели детально изучить действие заморозки, а скорее разобраться в возможности использования гипотермии для облегчения восстановления поврежденного мозга. Ученым удалось выяснить, что заморозка, скорее всего, не повреждает клетки. Это ясно означает, что наиболее серьезные повреждения происходят по причине анатомических и психологических явлений во время и после нагревания, а, будучи замороженными, клетки остаются в сравнительно хорошем состоянии. Как уже говорилось, это очень важно, поскольку наша задача состоит только в том, чтобы сохранить тело с минимальными повреждениями; если нужно, мы можем оставить решение проблем нагревания и последующего восстановления организма науке и технологиям будущего.

Аналогично, эксперименты с нервными тканями, обработанными глицерином, показывают, что наибольшие сложности, возможно, составляет не заморозка и хранение, а удаление глицерина. Доктор Смит, комментируя работу Паско, который изучил состояние нервных тканей крыс после полной пропитки их организмов раствором глицерина, говорит: «Повреждения нервных тканей, возможно, не являются лимитирующим фактором при попытках оживить целое животное, которое было пропитано глицерином, охлаждено до очень низкой температуры и снова нагрето». (110)

Потратив массу стараний, чтобы показать, что даже при грубых методах заморозки часть клеток может выживать и что даже «погибшие» клетки могут быть лишь незначительно повреждены, мы готовы сделать более определенные выводы.

Очень поможет, если читатель предварительно примет два предположения, которые будут доказаны позднее, в следующих главах:

(1) Мы постепенно начинаем овладевать, а, в конечном счете, полностью овладеем, методами чтения и модификации генетической информации, а также контроля над ростом, развитием и дифференциацией или специализацией соматических клеток (клеток тела). Станет возможным выращивать запасные части, большие или маленькие, или заставлять тело чинить себя, регенерируя недостающие части. (В случае с мозгом, конечно, полная замена или регенерация невозможны, поскольку это будет эквивалентно выращиванию нового индивида.)

(2) Богатство и ресурсы, доступные нам в будущем, будут расти все убыстряющимися темпами, как количественно, так и качественно. В частности, появятся фантастические машины, способные не только к действиям колоссальных масштабов, но и к «мышлению» на высочайших уровнях и манипуляции микроскопическими объектами. Вспомним, что память, скорее всего, хранится в виде изменений в белковых молекулах в клетках мозга,[5] и каждый элемент памяти записан в различных областях мозга. (Поскольку предполагается, что записи памяти химически схожи с записями генетической информации, и поскольку последние способны переносить температуру жидкого гелия, возможно, что и память настолько же морозоустойчива, хотя это для наших целей и не принципиально.) Другие части личности могут храниться схожим образом, а могут и содержаться в более крупных структурах, как, например, межнейронных соединениях (аксонах).

Есть неплохие шансы, что надмолекулярные структуры можно будет успешно наблюдать и изучать после заморозки. Поэтому может оказаться достаточным, если хотя бы небольшое количество клеток мозга останется сравнительно невредимым; этого хватит для достаточно точной реконструкции мозга с использованием вновь выращенных тканей.

Хирургические роботы будущего будут обладать возможностями, едва намечающимися сейчас, но первые шаги уже были сделаны в клеточной хирургии. Были проведены операции на отдельных клетках, например, ядро было пересажено из одной амебы в другую, и даже в амебу другого вида! (27) Так что, если будут необходимы методы «грубой силы», можно представить, что гигантские хирургические машины, работающие по двадцать четыре часа в сутки, десятилетиями или даже веками, постепенно восстановят замороженные мозги, клетка за клеткой, а важнейшие участки даже молекула за молекулой.

Поспешим добавить, что, по всей вероятности, используемые методы будут намного более элегантными и не предвиденными нами. Известный химик Лайнус Полинг не так давно сказал: «Великие открытия будущего — те, что сделают мир отличным от сегодняшнего — это открытия, о которых никто пока еще не думал… Я знаю… что… будут сделаны открытия, для описания которых у меня не хватит воображения, и я ожидаю их, полный любопытства и энтузиазма». (88)

Мы также должны хорошо помнить о том, что только те, кто будет заморожен в самом ближайшем будущем, могут быть значительно повреждены; в ближайшем будущем темп исследований значительно ускорится, и станут доступными безвредные технологии заморозки. В действительности же человек уже сейчас, вероятно, мог бы быть заморожен со сравнительно небольшими повреждениями, как показано в следующем разделе.

 

Возможности быстрой заморозки и пропитывания защитными агентами

Действительно ли высокая скорость заморозки с охлаждением на много градусов в минуту недостижима для такого большого животного, каким является человек? И каковы шансы обеспечить защиту крупному организму с помощью пропитывания защитными агентами, такими как глицерин?

Похоже, что при отсутствии защитного агента, мозг (и тело) должны быть заморожены быстро. Это не предотвратит всех повреждений, но может снизить степень риска денатурации белка. Насколько же быстрой может быть заморозка?

Просто поместить голову или тело, или даже открытый мозг в холодную ванну, например, из жидкого азота, недостаточно, за исключением заморозки внешних слоев. И хотя существуют методы передачи теплоты, отличные от обычной теплопроводимости, они мало подходят для охлаждения тела. Единственный метод, применимый в сегодняшних условиях, требует увеличения площади контакта мозга с охладителем.

Самым очевидным приемом будет пропустить охлаждающую жидкость через кровеносные сосуды мозга. На самом деле, это уже делается в операциях на открытом сердце, но при температурах выше температуры замерзания. Вопрос о том, возможно ли сделать что-то подобное при отрицательной температуре, остается открытым и требует дальнейших исследований. Несомненно, это будет сложно, поскольку сосуды будут становиться хрупкими, засоряться и сжиматься, но нет причин, по которым это было бы невозможным.

Некоторые сверхрадикальные методы также лежат на поверхности. К примеру, мозг может быть «разделен» на небольшие сегменты, которые можно охладить гораздо быстрее. Или же полые иглы, содержащие охладитель, могут быть вставлены в мозг, как в подушечку для булавок; иглы будут вводиться в различные области двух полушарий мозга, чтобы избежать повреждения схожих участков с каждой стороны. Или же мозг после охлаждения может быть разрезан на слои для быстрой заморозки; можно предположить, что такие механические повреждения, хотя и огромные по сегодняшним меркам, оказаться значительно меньше в сравнении с повреждениями от медленной заморозки, и, соответственно, могут быть легче исправлены.

Но, похоже, наилучшим методом сегодня была бы сравнительно медленная заморозка после пропитывания раствором глицерина.

Очевидно, что было сделано слишком мало попыток полной пропитки тела. Доктор Смит говорит: «Пока еще не разработана техника пропитки глицерином отдельных органов или всего тела млекопитающего и удаления глицерина без вреда. Если этого удастся достичь, станет возможным охлаждать животное невредимым до температуры –7 °C° и оживлять его. Долгосрочное хранение замороженных млекопитающих станет тогда обоснованным. Следует отметить, что в ближайшем будущем этот результат, вероятно, не будет достигнут». (110)

Самая же замечательная вещь — это то, что нам не нужно полное достижение этого результата в ближайшем будущем! Крысы были полностью пропитаны, как уже отмечалось, и, вероятно, то же можно сделать и с человеком. Проблема же удаления глицерина без вреда для организма может быть оставлена для более далекого будущего, также как и проблемы восстановления тех частей, которые не были полностью защищены глицерином. Люди, которые умирают сейчас, не могут и не должны ждать стопроцентного решения этой проблемы.

 

Пределы задержки начала процедуры

Если один из Ваших родственников умирает, Вы можете максимизировать его шансы, обеспечив заранее запланированную квалифицированную медицинскую помощь для подготовки, пропитки и заморозки тела. Если обеспечить такую помощь нет возможности, но Вы все равно хотите дать ему хоть какой-то шанс, потребуются более отчаянные меры. В любом случае, важно знать, насколько быстро после смерти следует начать процедуру заморозки, и сейчас мы обсудим этот вопрос.

Многие непрофессионалы и даже многие врачи, полагают, что тело должно быть заморожено в течение нескольких минут после клинической смерти, чтобы обеспечить шанс на оживление. Это заблуждение.

Достаточно верно, что если прекращено снабжение кислородом, мозг обычно начинает получать повреждения уже через 3–8 минут. Но это простое на вид утверждение вводит в заблуждение: понятия «обычно» и «повреждения» оба нуждаются в прояснении.

Если смерть наступает внезапно или без должных приготовлений, мозг, несомненно, получит «необратимые» повреждения. Когда прекращается кровообращение, кислород и декстроза больше не доставляются клеткам мозга, продукты распада не выводятся. Непосредственные причины повреждений, по Вольфу, включают повышение давления внутри- и/или межклеточной жидкости, потерю тонуса в капиллярах, увеличенную проницаемость стенок кровеносных сосудов, нарушение баланса жидкостей и увеличение концентрации молочной кислоты. (129)

Насколько быстро происходят повреждения, до конца не ясно. Полное прекращение кровообращения считается опасным после трех минут, и наиболее часто встречаемая оценка допустимого периода недостатка кислорода для мозга — это, пять минут. Однако эксперименты, проведенные Брокманом и Джудом с собаками, показали, что десять минут лишения кислорода не оказывают вредного воздействия, хотя четырнадцать минут при обычной температуре тела являются фатальными. По их мнению, более низкие оценки являются результатом использования несовершенных методов, из-за которых кровообращение ограничено и после периода кислородного голодания, что приводит к дополнительным повреждениям и приводит к неправильной интерпретации результатов. (10)

Конечно, многое зависит от температуры и индивидуальных различий, а также от других факторов. В следующих главах мы подробно изложим историю мальчика, который почти полностью восстановился после двадцати двух минут под водой и двух с половиной часов клинической смерти.

Хотя клетки мозга действительно «умирают» быстрее, чем другие виды клеток, мы не должны делать из этого скоропалительные пессимистические выводы. Как уже отмечалось, вполне возможно, что самые важные части и функции этих клеток намного менее хрупкие, чем вся клетка целиком.

Это можно проиллюстрировать с помощью аналогии: представьте себе велосипед и гигантский снежный ком, катящиеся вниз с горы. Велосипед намного более сложен, и его можно остановить, просто вставив палку между спиц, а чтобы остановить снежный ком, нужно гораздо больше усилий. Тем не менее, велосипед в целом намного крепче, чем снежный ком, и когда палка будет убрана, он снова может ехать.

В этом случае, возможно, не следует терять надежду, если хотя бы часть клеток показывает признаки жизни. Если, к примеру, кожа все еще жива, есть шансы, что клетки мозга тоже живы, хотя и повреждены. Удаление избыточной молочной кислоты, корректировка баланса жидкостей и т. п. действия, совершенные с помощью технологий, доступных в будущем, могут сделать все клетки как новыми.

Срок, в течение которого все клетки тела умирают, измеряется, как минимум, часами, а возможно, и днями. Согласно Лиллехею и другим, желудок остается живым и здоровым вне тела, даже без охлаждения, в течение по крайней мере двух часов. (59) Грешам, ссылаясь на неопубликованное исследование В. П. Перри, говорит: «Ткани, удаленные из трупов, даже по прошествии 48 часов после смерти, в большинстве случаев показывают внутренний клеточный рост. Хотя это и не отменяет возможности клеточных изменений, такие результаты показывают, что многие ткани могут оставаться функциональными в течение долгого времени после смерти, и что ткани из мертвого тела могут подходить для пересадки с сохранением жизнеспособности». (36)

Подводя итоги, можно сказать, что в случае уверенности в своих силах, если вы хотите дать умершему хотя бы небольшой шанс, тело должно быть заморожено в день смерти. Если тело хранилось при низкой температуре, возможно, что шансы не очень низки даже после двух дней. Вполне возможно, что повреждения от задержки будут менее серьезными, чем повреждения от грубых методов заморозки, которые приходится использовать.

В случае, если действие происходит в больнице, с необходимой медицинской помощью, ситуация совсем другая — гораздо более обнадеживающая. Дополнительные комментарии будут даны ниже.

 

Пределы задержки начала охлаждения и заморозки

В посмертном уходе за телом можно выделить три отдельных стадии: заблаговременные меры по охлаждению, охлаждение до температуры замерзания и охлаждение до температуры хранения.

По разным причинам смерть может наступить до того, как охлаждающее оборудование будет готово. Исследуя способы предотвратить ухудшение состояния на период задержки, мы обнаружили несколько интересных возможностей. Часть из них существует только при наличии специализированного оборудования и персонала, а часть может быть использована практически кем угодно.

Уже сейчас используются методы для содержания в хорошем состоянии тел только что умерших с целью сохранения здоровых органов, когда предполагаемая трансплантация какого-либо органа не может быть осуществлена немедленно. Аппараты «сердце-легкие»[6] уже применялись для снабжения тела кровью, насыщенной кислородом, в течение восемнадцати часов после смерти, а после этого печень удалялась из тела и использовалась для пересадки (Detroit Free Press, 31 октября 1963).

Очевидный выход в критической ситуации — использовать искусственное дыхание и непрямой массаж сердца. (В то же самое время тело может быть охлаждено с помощью льда или холодного воздуха.) Любой может научиться этим методам; существуют трубки для выполнения искусственного дыхания рот в рот без прямого контакта. Эффективность применения этих методов будет сильно зависеть от причины смерти и состояния тела, но в ряде случаев использование этих простых мер позволит сохранить тело в довольно хорошем состоянии в течение нескольких часов. В других случаях могут потребоваться дополнительные меры, возможно включающие инъекцию антикоагулянтов.[7]

При повреждениях грудной клетки, помощь иногда может быть оказана с помощью методики, разработанной Нили с коллегами. Они вводили собакам буферный раствор глюкозы вместо крови и обнаружили, что «… животные могут прожить 30 минут без кислорода при замещении крови, и у выживших животных не было выявлено серьезных повреждений мозга». (80)

Другая интересная возможность, требующая наличия определенного оборудования, была предложена в работе доктора И. Борема из Амстердамского Университета, Нидерланды. Он добился выдающихся результатов, проводя операции над пациентами внутри кессона (камеры с повышенным давлением); хирурги и помощники дышали воздухом при давлении в три атмосферы, а пациенты — чистым кислородом при таком же давлении. Было обнаружено, что кровообращение может быть прекращено без вреда на вдвое больший срок, чем обычно; при 14,5 C° собаки могли обходиться без аппарата искусственного кровообращения в течение получаса и дольше. Животные могли фактически жить без крови; у свиней содержание гемоглобина могло быть уменьшено фактически до нуля минимум на пятнадцать минут, при этом растворенный кислород замещал кислород, переносимый красными кровяными тельцами.

«… Когда животное или пациент дышит чистым кислородом при давлении в три атмосферы, во всех тканях тела, как жидких, так и полужидких, уровень растворенного кислорода значительно повышен… [Существует] крайне высокое насыщение всего тела физически растворенным кислородом, так что у клеток есть гораздо больший запас кислорода, чем обычно… Мы можем предположить, что увеличенное количество кислорода в растворе обеспечивает реальный запас для клеток, и, следовательно, клетки тканей могут выдержать более продолжительное прекращение кровообращения». (7)

Если смертельно больной может быть помещен в такое помещение, уровень безопасности при его смерти будет выше. Или если только что умерший пациент будет помещен в такое помещение, искусственное дыхание и массаж сердца будут более эффективны.

При достаточной подготовке, оборудовании и персонале этап охлаждения в большинстве случаев не является проблемой. Аппараты «сердце-лёгкие» и теплообменники имеются во многих больницах. Аппаратура «сердце-лёгкие» часто используется для операций на открытом сердце с охлаждением крови и тела с нормальной температуры около 38 C° до 2 °C°, а иногда и ниже; такая методика была описана, к примеру, Сили и коллегами. (104) По-видимому, она может быть также использована (если принять во внимание причину смерти и возможности подготовки) для охлаждения тел только что умерших людей быстро и безопасно, без повреждений мозга.

Наконец, остается вопрос, как долго можно безопасно хранить тело после того, как оно было охлаждено до момента заморозки.

Если был использован и продолжает использоваться аппарат «сердце-легкие», этот срок более или менее неограничен.

Если мозг охладить примерно до температуры в 1 °C° без повреждений, например, с использованием аппарата «сердце-лёгкие», который затем отключить, мозг может выжить в течение часа без кровообращения, если используется артериальное вливание низкомолекулярного декстрана, хотя и возможны его незначительные повреждения; что показано в экспериментах Эдмундса и его коллег на живых собаках. (25)

Таким же образом опыт Эгертона и его коллег с пациентами, подвергающимися гипотермическим операциям[8] на открытом сердце, показал, что при температуре ниже 12C° в течение более чем сорока пяти минут мозг получает определенные повреждения, хотя большинство пациентов полностью восстановилось через четыре месяца. (26) Другие исследования показывают, что некоторые повреждения происходят и при температуре замерзания воды, 0 C°, даже если продолжается кровообращение.

Следовательно, тело не должно охлаждаться ниже 1 °C° до тех пор, пока оборудование для заморозки не готово, если это можно сделать в течение часа, как это должно быть в больнице.

 

[1] Эвтектическая точка  — температура, при которой нарушается равновесие в системе «расплав-твердая фаза», т. е. температура кристаллизации физиологической среды. В данном случае эвтектикой считается плазма и внутриклеточная вода.

[2] МТИ  — Массачусетский технологический институт.

[3] Эмбриональная индукция  — явление, при котором в процессе эмбриогенеза зачаток одного из органов влияет на другой зачаток, определяя путь его развития, и, кроме того, сам подвергается индуцирующему воздействию со стороны другого зачатка.

[4] Имеется в виду внутренняя структура клетки.

[5] В настоящее время среди нейробиологов наиболее популярен комплексный подход к объяснению механизмов функционирования долговременной памяти: она представляется свойством мозга как системы в целом, а не его отдельных молекулярных или клеточных компонентов.

[6] Аппарат «сердце-лёгкие» представляет собой симбиоз аппарата искусственного кровообращения (сердце) и трансмембранного оксигенатора (легкие). В этом устройстве кровь прогоняется через специальные керамико-полимерные фильтры и «газируется» кислородом.

[7] Антикоагулянты  — препараты против свертывания крови.

[8] Гипотермическая операция  — операция в условиях охлаждения организма.