Лечение холодом

У сурка, крупного грызуна, обмен веществ в норме настолько интенсивен, что сердце у него бьется с частотой 200 ударов в минуту (у человека около 70 ударов). Однако в период зимней спячки расходы энергии и обмен веществ у сурка настолько снижаются, что сердце сокращается всего около 5 раз в минуту. А так как потребность в кислороде тоже падает, дыхание становится поразительно редким. Во время спячки уменьшается и потребность в пище.

У некоторых впавших в спячку животных температура тела падает настолько, что оказывается всего на два-три градуса выше окружающей среды, порой на градус-другой выше точки замерзания. В этот период все физиологические процессы резко затормаживаются и животные почти не тратят энергии.

В том, что спячка действительно увеличивает продолжительность жизни, можно убедиться при сравнении летучей мыши - животного, впадающего в спячку, с землеройкой - животным примерно таких же размеров, но в спячку не впадающим. Землеройка - маленькое пушистое животное, напоминающее крота и обитающее почти повсеместно. У нее нет механизма замедления процесса обмена веществ или снижения температуры тела, если не считать небольшого понижения температуры во сне. Что же касается летучей мыши, то она, по-видимому, способна замедлить свой обмен веществ до ¹/₁₅₀ нормальной активности. И вот результат: летучие мыши живут 20 с лишним лет, а землеройки - 14-17 месяцев.

Как полагают, зимняя спячка не только продлевает жизнь некоторых животных, но и замедляет развитие болезней. Во время спячки пересаженная раковая опухоль не убивает животное, хотя после его пробуждения снова начинает расти. Животные в период спячки получают только локализованные повреждения при облучении рентгеновскими лучами и устойчивы к растительным и бактериальным ядам. В это время они могут даже выздороветь от чумы и во многих случаях от паразитарных болезней без всякого лечения.

Зимняя спячка делает животных иммунными к некоторым болезням по трем причинам. Во-первых, многие организмы, в том числе чумные бактерии и паразиты, не в состоянии существовать при температуре намного более низкой, чем нормальная температура человеческого тела (37 °С). Во-вторых, поражение тканей (как при облучении рентгеновскими лучами) у впавшего в спячку животного не возникает в тех размерах, в каких оно могло бы возникнуть при нормальной температуре, - вялый обмен веществ препятствует повреждению молекул вне локализованного участка облучения. В-третьих, опухоли, клетки которых обычно обладают повышенным метаболизмом и бурно делятся при высокой температуре, на время спячки как бы консервируются.

В начале 50-х годов ученые-медики начали применять гипотермию - искусственно созданное состояние, при котором температура тела понижена, - на людях. По данным Воина и Павы Попович из Медицинской школы Университета Эмори в Атланте (штат Джорджия), которые одними из первых применили гипотермию, она оказалась настолько эффективной, что нашла применение в случаях гипоксии (недостатка кислорода), ишемии (недостатка крови), асфиксии (недостатка воздуха), шока, ожогов, отравлений и при операциях на сердце и мозге.

В начале текущего столетия Сазерленд Симпсон и Перси Херринг, физиологи Эдинбургского университета, попытались вызвать спячку у обезьян. Они обнаружили, что при температуре примерно 25 °С животное становилось нечувствительным к боли и его не удавалось разбудить - собственно говоря, оно находилось как бы под наркозом от холода. Это позволило ученым сделать вывод, что в таком состоянии животное можно держать некоторое время.

Однако вплоть до 1951 г. на людях искусственный гипотермический сон не применялся. В 1951 г. в парижском госпитале Вожирар анестезиолог Пьер Югенар погрузил человека средних лет, который нуждался в операции сердечного клапана, в "холодовый сон". Когда он проводил этот эксперимент, аппарата сердце - легкие практически еще не было, и единственный способ, которым располагал хирург, оперирующий на сердце или на мозге, чтобы сохранить жизнь пациенту и предотвратить разрушение клеток в период выключения кровообращения, заключался в снижении интенсивности обмена веществ путем охлаждения тела больного.

Как только больной получил наркоз, ему ввели "литический коктейль" (от греческого слова "лизис", что означает "расслаблять" или "освобождать"), содержащий хлорпромазин и барбитураты, чтобы предотвратить озноб, который возникает при понижении температуры тела, а также помешать ускорению обмена веществ в организме, который сопровождается выделением тепла. После этого больного накрыли холодным резиновым одеялом, в котором по трубкам циркулировала перегоняемая насосом ледяная вода.

Когда температура тела упала до 30 °С, больному вскрыли грудную клетку и остановили сердце, введя в него расслабляющее мышцы лекарство; главные сосуды, подающие кровь к сердцу, были зажаты. Так образовалось "свободное от крови поле" - сердце без крови, что позволило быстро исправить поврежденный сердечный клапан. Во время "холодового сна" обмен веществ у больного был снижен примерно на 40 %, и ни мозг, ни другие органы не пострадали от недостатка кислорода. "Холодовый сон" продлил время, которое хирург мог затратить на операцию, с нескольких минут до двух часов.

После того как в начале 50-х годов стали пользоваться аппаратом сердце - легкие, для операции на сердце к "холодовому сну" более не прибегали, однако и сейчас охлаждение в основном используется при некоторых операциях на мозге. Его применяют также во время операций на детях, чья кровь больше, чем у взрослых, подвержена повреждению аппаратом сердце - легкие. Сейчас методика Югенара значительно усовершенствована и превратилась в обычную процедуру. Больного можно охладить до более низких температур, чем это было возможно несколько лет назад. По мнению уже упомянутой Павы Попович, люди могут выжить даже при понижении температуры тела до 4 °С.

Методику Югенара не применяли на людях свыше нескольких часов кряду, но более длительное охлаждение тела может быть достигнуто химической анестезией нервных окончаний, ощущающих смену температур, или блокировкой температурных импульсов, идущих в гипоталамус. Это позволило бы поддерживать температуру тела примерно на уровне окружающей среды, а это значит, что холодная среда снижала бы биологическую активность человека.

Как полагает д-р Уильям Демент из Медицинской школы Станфордского университета, пожалуй один из ведущих специалистов в области исследования сна, люди могли бы проводить ночи в спячке, как летучие мыши, а не во сне. При понижении температуры ниже нормальной, утверждает ученый, сон, возможно, станет более глубоким, лекарства, охлаждающие организм человека на несколько градусов, могут привести к состоянию "естественного" холодового сна, а понижения температуры всего на несколько градусов может оказаться достаточным, чтобы приостановить старение на одну треть нашей жизни, которую мы проводим во сне.